Випуски МФіНТ »  Том 38, випуск 1

Динамічна теорія трикристальної рентґенівської дифрактометрії та характеризація мікродефектів і деформацій в неідеальних монокристалах

В. Б. Молодкін$^{1}$, С. Й. Оліховський$^{1}$, Є. Г. Лень$^{1}$, Є. М. Кисловський$^{1}$, О. В. Решетник$^{1}$, Т. П. Владимирова$^{1}$, Б. В. Шелудченко$^{1}$, О. С. Скакунова$^{1}$, В. В. Лізунов$^{1}$, Є. В. Кочелаб$^{1}$, І. М. Фодчук$^{2}$, В. П. Кладько$^{3}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна
$^{2}$Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, вул. Коцюбинського, 2, 50012 Чернівці, Україна
$^{3}$Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України, просп. Науки, 41, 03028 Київ, Україна

Отримано: 10.11.2015. Завантажити: PDF

В роботі представлено короткий огляд основних принципів, що використовуються при одержанні аналітичних виразів для когерентної та дифузної інтенсивностей розсіяння, виміряних трикристальним дифрактометром (ТКД). Одержано точні аналітичні вирази для дифузних компонент як ТКД-профілів, так і мап оберненого простору, виміряних у геометрії дифракції за Бреґґом для кристалів, які містять мікродефекти декількох типів. Ці формули одержано при використанні узагальненої динамічної теорії розсіяння Рентґенових променів неідеальними кристалами з випадково розподіленими мікродефектами. Представлено деякі приклади, які демонструють можливості розробленої теорії для кількісної характеризації недосконалостей структури в реальних монокристалах. Зокрема, шляхом аналітичного обробляння виміряних ТКД-профілів, кривих відбивання і мап оберненого простору визначено характеристики складних структур мікродефектів, створених у кристалах силіцію методами Чохральського і зонного топлення.

Ключові слова: динамічне розсіяння, трикристальний дифрактометр, двокристальний дифрактометр, мікродефекти.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v38/i01/0099.html

PACS: 61.05.cc, 61.05.cp, 61.72.Dd, 61.72.J-, 68.35.Gy, 81.40.Ef, 81.40.Wx

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. P. Eisenberger, N. G. Alexanropoulos, and P. M. Platzmann, Phys. Rev. Lett., 28, No. 23: 1519 (1972) Crossref
  2. B. C. Larson and W. G. Schmatz, Phys. Rev. B, 10, No. 6: 2307 (1974) Crossref
  3. A. Iida and K. Kohra, phys. status solidi (a), 51, No. 2: 533 (1979) Crossref
  4. A. Iida, phys. status solidi (a), 54, No. 2: 701 (1979) Crossref
  5. A. M. Afanas’ev, M. V. Koval’chuk, E. F. Lobanovich, R. M. Imamov, P. A. Aleksandrov, and M. K. Melkonyan, Kristallografiya, 26, Iss. 1: 28 (1981) (in Russian)
  6. E. K. Kov’ev, V. V. Ratnikov, and L. M. Sorokin, Fizika Tverdogo Tela, 23, No. 6: 1626 (1981) (in Russian)
  7. P. Zaumseil and U. Winter, phys. status solidi (a), 70, No. 2: 497 (1982) Crossref
  8. P. Zaumseil and U. Winter, phys. status solidi (a), 73, No. 2: 455 (1982) Crossref
  9. A. A. Lomov, P. Zaumseil, and U. Winter, Acta Crystallogr. A, 41, No. 3: 223 (1985) Crossref
  10. R. N. Kyutt, A. A. Sitnikova, and L. M. Sorokin, Fizika Tverdogo Tela, 27, No. 3: 673 (1985) (in Russian)
  11. V. Holý and J. Kubĕna, phys. status solidi (b), 170, Iss. 1: 9 (1992) Crossref
  12. L. A. Charniy, A. N. Morozov, V. T. Bublik, K. D. Scherbachev, I. V. Stepantsova, and V. M. Kaganer, J. Cryst. Growth, 118: 163 (1992) Crossref
  13. V. Holý, U. Pietch, and T. Baumbach, High-Resolution X-Ray Scattering from Thin Films and Multilayers (Berlin–Heideiberg: Springer: 1998)
  14. P. F. Fewster, X-Ray Scattering from Semiconductors (London: Imperial College Press: 2000)
  15. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, M. E. Osinovskii, V. V. Kochelab, A. Yu. Kazimirov, M. V. Koval’chuk, and F. N. Chukhovskiy, Metallofizika, 6, No. 3: 7 (1984) (in Russian)
  16. V. B. Molodkin, V. V. Nemoshkalenko, S. I. Olikhovskii, E. N. Kislovskii, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, V. P. Krivitsky, V. F. Machulin, I. V. Prokopenko, G. E. Ice, and B. C. Larson, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 20, No. 11: 29 (1998)
  17. V. B. Molodkin, M. Ando, E. N. Kislovskii, S. I. Olikhovskii, T. P. Vladimirova, O. V. Reshetnyk, E. G. Len, E. A. Evgrafova, and E. V. Pervak, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 24, No. 4: 541 (2002)
  18. S. I. Olikhovskii, V. B. Molodkin, E. M. Kislovskii, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, E. G. Len, G. E. Ice, R. I. Barabash, R. Köhler, and D. O. Grigoriev, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 27, No. 7: 949 (2005)
  19. S. I. Olikhovskii, V. B. Molodkin, E. M. Kislovskii, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, G. E. Ice, R. I. Barabash, R. Köhler, and D. O. Grigoriev, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 27, No. 9: 1251 (2005)
  20. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, and M. E. Osinovskii, Metallofizika, 5, No. 1: 3 (1983) (in Russian)
  21. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, E. N. Kislovskii, E. G. Len, and E. V. Pervak, phys. status solidi (b), 227: 429 (2001) Crossref
  22. S. I. Olikhovskii, V. B. Molodkin, E. N. Kislovskii, E. G. Len, and E. V. Pervak, phys. status solidi (b), 231: 199 (2002) Crossref
  23. V. S. Wang and R. J. Matyi, J. Appl. Phys., 72, Iss. 11: 5158 (1992) Crossref
  24. M. A. Krivoglaz, X-Ray and Neutron Scattering in Nonideal Crystals (Berlin: Springer: 1996) Crossref
  25. P. H. Dederichs, Phys. Rev. B, 4: 1041 (1971) Crossref
  26. R. Bloch, D. Bahr, J. Olde, L. Brügemann, and W. Press, Phys. Rev. B, 42: 5093 (1990) Crossref
  27. T. P. Vladimirova, R. F. Seredenko, V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, and E. N. Kislovskii, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 29, No. 6: 711 (2007) (in Ukrainian)
  28. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, E. N. Kislovskii, T. P. Vladimirova, E. S. Skakunova, R. F. Seredenko, and B. V. Sheludchenko, Phys. Rev. B, 78, No. 22: 224109 (2008) Crossref
  29. V. P. Klad’ko, L. I. Datsenko, J. Bak-Misiuk, V. F. Machulin, I. V. Prokopenko, V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, and Z. V. Maksimenko, J. Phys. D: Applied Physics, 34, No. 10A: A87 (2001) Crossref
  30. E. N. Kislovskii, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, B. V. Sheludchenko, R. F. Seredenko, and E. S. Skakunova, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 29, No. 5: 701 (2007) (in Ukrainian)
  31. A. P. Shpak, V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, Ye. M. Kislovskii, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, E. G. Len, A. I. Nizkova, V. M. Venger, and S. V. Dmitriev, phys. status solidi (b), 204, No. 8: 2651 (2007) Crossref
  32. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, E. S. Skakunova, E. G. Len, E. N. Kislovskii, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, V. V. Lizunov, L. N. Skapa, S. V. Lizunova, E. V. Fuzik, N. G. Tolmachev, B. K. Ostafiychuk, V. M. Pylypiv, and O. Z. Garpul’. Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 37, No. 8: 1017 (2015) Crossref
  33. E. S. Skakunova, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 37, No. 4: 555 (2015) Crossref
  34. J. Chikawa, Y. Asaeda, and I. Fujimoto, J. Appl. Phys., 41: 1922 (1970) Crossref
  35. V. Holý, and J. Kubĕna, phys. status solidi (b), 141, No. 1: 35 (1987) Crossref
  36. V. V. Nemoshkalenko, V. B. Molodkin, E. N. Kislovskii, S. I. Olikhovskii, T. A. Grishchenko, M. T. Kogut, and E. V. Pervak, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 22, No. 2: 42 (2000) (in Russian)
  37. V. G. Bar’yahtar, V. V. Nemoshkalenko, V. B. Molodkin, A. P. Shpak, D. Chikava, K. Kohra, R. N. Kyutt, S. I. Olikhovskii, A. I. Nizkova, T. A. Grishchenko, E. N. Kislovskii, M. T. Kogut, and M. V. Koval’chuk, Metallofizika, 15, No. 12: 72 (1993) (in Russian)
  38. C. Bergmann, A. Gröschel, J. Will, and A. Magerl, J. Appl. Phys., 118: 015707 (2015) Crossref
  39. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, E. G. Len, E. N. Kislovskii, V. P. Kladko, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, and B. V. Sheludchenko, phys. status solidi (a), 206, No. 8: 1761 (2009) Crossref
  40. A. Borgesi, B. Pivac, A. Sasella, and A. Stella, J. Appl. Phys., 77: 4169 (1995) Crossref
  41. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, Ye. M. Kyslovskyy, E. G. Len, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, V. V. Lizunov, and S. V. Lizunova, Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics, 13, No. 4: 353 (2010)
  42. A. P. Shpak, V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, Ye. M. Kyslovskyy, O. V. Reshetnyk, T. P. Vladimirova, E. G. Len, A. I. Nizkova, V. M. Venger, and S. V. Dmitriev, phys. status solidi (a), 204, No. 8: 2651 (2007) Crossref
  43. P. M. Petroff and A. J. R. de Kock, J. Cryst. Growth, 30: 117 (1975) Crossref
  44. H. Föll, V. Gösele, and B. O. Kolbesen, J. Cryst. Growth, 52, No. 2: 907 (1981) Crossref
  45. P. J. Roksnoer and M. M. B. van der Boom, J. Cryst. Growth, 53, No. 3: 563 (1981) Crossref
  46. P. J. Roksnoer, J. Cryst. Growth, 68, No. 2: 596 (1984) Crossref
  47. V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, Ye. M. Kyslovskyy, T. P. Vladimirova, E. V. Kochelab, O. V. Reshetnyk, V. V. Dovganyuk, I. M. Fodchuk, T. V. Lytvynchuk, V. P. Klad’ko, and Z. Świątek, phys. status solidi (a), 208, No. 11: 2552 (2011) Crossref
  48. E. N. Kislovskii, V. B. Molodkin, S. I. Olikhovskii, E. G. Len, B. V. Sheludchenko, S. V. Lizunova, T. P. Vladimirova, E. V. Kochelab, O. V. Reshetnik, V. V. Dovganyuk, I. M. Fodchuk, T. V. Litvinchuk, and V. P. Klad’ko, J. Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 7, No. 3: 523 (2013) Crossref

© 2013–2018 «ІМФ НАН України»