Подходы к идентификации фрагментов контура дислокации на пластине монокристалла полупроводника

Abstract

У статті досліджуються підходи щодо використання ознак ідентифікації фрагментів контуру дислокації на цифровому бінаризованому зображенні поверхні монокристала напівпровідника. Пластина після селективного травлення, за допомогою світлової мікроскопії та фотооптичного методу формування зон спостереження, після обробки декількома видами бінаризації зображення поверхні пластини напівпровідника оцінюється з метою формування ознак ідентифікації. Підхід, запропонований у роботі, включає розгляд параметрів, що являють собою характеристики фрагментів, розглянутих у вигляді бінаризованих зображень поверхні пластини, отриманих паралельно, як результат роботи адаптивної та глобальної бінаризації. Уточнення підмножини основних значущих фрагментів контурів дислокацій проходить за інваріантними ознаками, що виробляються після: попередньої обробки одержуваного зображення, що включає перетворення кольорового растрового зображення на півтонове восьмибітне зображення, підвищення чіткості зображення; глобальної бинаризації; отримання контурів на цифрових растрових зображеннях з нечітким відображенням дислокацій на пластинах GaAs; виявлення контурів у перепадах яскравості передбачуваних граней контуру, відновлення лінії контуру дислокації цифрового зображення пластини, виділення бінаризованих фрагментів ямок травлення. Інваріантні ознаки, що впливають на результат групування та ідентифікації, опрацьовують ситуації: співпадіння бінарних і основних значущих фрагментів; збіги характеристик лінії контуру з еталонними; замкнутості лінії контуру; збіги координат значущих фрагментів і основних значущих фрагментів. Підхід щодо групування є різновидом методу найближчих сусідів та має автоматичне налагодження параметрів. Як результат ідентифікації – множина значимих фрагментів з точки зору приналежних до фрагментів ямки травлення групується до ідентифікованих контурів ямок травлення пластин напівпровідників. Новизна такого підходу дозволяє вирішувати завдання автоматизації процесу підрахунку щільності дислокацій на зображенні поверхні пластини монокристала напівпровідника, що є актуальною проблемою для зменшення трудовитрат та практичного підвищення оперативності отримання показників якості пластин монокристалів напівпровідника.