За допомогою високороздільного двокристального рентгенівського дифрактометра вперше виміряно осциляції "інтегральної" інтенсивності дифузного розсіяння (ДР) від великих дефектів. Для їх кількісного опису відомі кінематичні вирази для диференційної інтенсивності ДР в області Стокса - Вільсона узагальнено з урахуванням динамічних ефектів у ДР і проінтегровано за кутами виходу. Проведена обробка виміряних кривих дифракційного відбиття відпалених монокристалів кремнію дала можливість знайти параметри дефектів (дислокаційних петель, преципітатів кисню та точкових дефектів) і продемонструвала підвищення надійності їх визначення завдяки спостережуваним осциляціям.

Ключ. слова: дифракція рентгенівських променів, динамічна теорія, кремній, мікродефекти, дифузне розсіяння, високороздільний двокристальний дифрактометр
Індекс рубрикатора НБУВ: В379.347

Рубрики:

Спектроскопія діелектриків

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ключ. слова: рентгенівські промені, лауе-дифракція, монокристал, мікродефект, пружний вигин
Індекс рубрикатора НБУВ: В346.34

Рубрики:

Інтерференція. Дифракція < Оптичні явища >

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Виведено рекурентні співвідношення для амплітуд когерентних хвиль у багатошаровій структурі з дефектами та одержано вираз для дифузної компоненти коефіцієнта відбиття цієї структури з урахуванням перерозподілу інтенсивності прямої і дифрагованої когерентних хвиль в кожному з шарів. Одержані формули застосовано для аналізу кривих дифракційного відбиття багатошарової структури з квантовою ямою InGaAsN до та після швидкого теплового відпалу. Знайдено товщини та хімічний склад шарів, деформації та профілі концентрації хімічних елементів у них, які утворилися в результаті процесів сегрегації і взаємодифузії. Визначено характеристики мікродефектів (кластерів і дислокаційних петель) в усіх шарах.

Створено теоретичну модель для опису когерентної і дифузної компонент коефіцієнта дифракційного відбиття (КДВ) багатошарових кристалічних структур з випадково розподіленими дефектами в усіх шарах. Модель описує як інтенсивність дифузного розсіяння (ДР), так і його вплив на ослаблення та кутовий перерозподіл інтенсивності когерентного розсіяння. Враховано також вплив дефектів на середні деформації в шарах. По виміряній КДВ багатошарової структури з квантовою ямою визначено хімічний склад, деформації і характеристики дефектів у шарах. Показано вплив ефектів ДР на точність визначення хімічного складу і деформацій в шарах.

Створено теоретичну модель дифракції рентгенівських променів у монокристалах зі структурно порушеним приповерхневим шаром. Модель враховує дифузне розсіяння (ДР) від дефектів у порушеному шарі і згасання інтенсивності когерентного розсіяння внаслідок ДР. Враховано також ДР від дефектів в основному об'ємі кристала. Проведено вимірювання кривих дифракційного відбиття (КДВ) від іонно-імплантованих монокристалів галій-гадолінієвого граната. Обробка виміряних КДВ на базі розробленої теорії дозволила встановити як параметри профілю деформації у порушеному шарі, так і характеристики структурних дефектів в порушеному шарі та основному об'ємі досліджуваних зразків.

Створено теоретичну модель дифракції рентгенівських променів у високороздільному двокристальному дифрактометрі (ДКД) з урахуванням ефектів дифузного розсіяння від дефектів у кристалах монохроматора. Показано, що вони суттєво впливають на інструментальну функцію ДКД. Порівняно результати діагностики дефектів різних монокристалів без урахування та з урахуванням цих ефектів, що демонструє необхідність їх урахування для адекватної кількісної діагностики.

Розраховано комплексні структурні фактори і фур'є-компоненти поляризовності кристала галій-гадолінієвого граната (ГГГ) для набору рефлексів і характеристичних довжин хвиль рентгенівського випромінювання. Виведено формули для поправок до рентгенодифракційних параметрів внаслідок дифузного розсіяння від структурних дефектів. На основі аналізу виміряних кривих дифракційного відбиття визначено рентгенодифракційні параметри реальних монокристалів ГГГ.

Аналітичні вирази для опису інтенсивности піків дифузного розсіяння від мікродефектів різних типів з врахуванням інструментальних особливостей трикристального дифрактометра (ТКД) виведено з формул узагальненої динамічної теорії розсіяння рентгенівських променів в реальних монокристалах. Проведено вимірювання і аналіз профілів ТКД та двокристальної рентгенівської дифрактометрії від монокристалів кремнію з мікродефектами, визначено характеристики цих мікродефектів.

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.212.1

Рубрики:

Рентгенівський метод (метод кутів Брегга)

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.134

Рубрики:

Дифракція рентгенівських променів в кристалах

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Одержано аналітичний вираз для дифузної компоненти відбивної здатності циліндрично зігнутого монокристала, що містить однорідно розподілені дефекти кулонівського типу. Проаналізовано вплив макроскопічної деформації на картини розподілу інтенсивності дифузного розсіяння від мікродефектів двох типів - сферично симетричних кластерів і дислокаційних петель.

Одержано загальний вираз для дифракційного профілю, вимірюваного трикристальним дифрактометром (ТКД), в якому враховано дифузне розсіяння від дефектів як в досліджуваному кристалі, так і в кристалах монохроматора і аналізатора. Враховано також вплив деформації в приповерхневих шарах всіх трьох кристалів ТКД. Проведено аналіз профілів ТКД від монокристалів кремнію з мікродефектами, визначено характеристики цих мікродефектів у монохроматорі і параметри профілю деформації в приповерхневих шарах досліджуваного кристала, монохроматора і аналізатора.

Одержано аналітичні вирази для інтенсивності дифузного розсіяння (ДР), проінтегрованої по Евальдовій сфері з врахуванням обмеженості апертури вхідного вікна детектора двокристального дифрактометра (ДКД). Проаналізовано вплив співвідношення між розмірами області ДР Хуаня і величиною апертури на розподіл інтенсивності ДР, виміряної на ДКД. За допомогою виміряних кривих дифракційного відбиття здійснено діагностику дефектної структури монокристала Si, вирощеного з використанням методу зонного топлення.

У межах динамічної теорії розсіяння рентгенівських променів у недосконалих кристалах без обмежень на розміри дефектів розглянуто випадок геометрії дифракції за Бреггом. Одержано аналітичні вирази для когерентних компонент коефіцієнтів проходження та відбивання для кристала довільної товщини з однорідно розподіленими дефектами. З урахуванням анізотропії полів зміщень атомів кристала від дефектів різних типів одержано аналітичні вирази для дисперсійних поправок до хвильових векторів "сильних" Бреггових хвиль, які виникають внаслідок дифузного розсіяння, а також вирази для самої дифузної складової динамічної картини розсіяння. Враховано інструментальні фактори трикристального дифрактометра у режимі картографування оберненого простору.

В межах динамічної теорії розсіяння Рентгенових променів у недосконалих кристалах розглянуто випадок геометрії дифракції за Ляве без обмежень на розміри дефектів. Одержано аналітичні вирази для когерентних компонент коефіцієнтів проходження і відбиття для кристалів з однорідно розподіленими дефектами різних типів. З урахуванням анізотропії полів зміщень атомів кристала навколо дефектів одержано аналітичні вирази для дисперсійних поправок до хвильових векторів "сильних" Бреггових хвиль, які виникають внаслідок дифузного розсіяння. Враховано інструментальні фактори трикристального дифрактометра у режимі картографування оберненого простору.

В межах узагальненої динамічної теорії розсіяння рентгенових променів у недосконалих кристалах розглянуто динамічне дифузне розсіяння (ДР) від крупних дефектів у випадку геометрії дифракції за Ляве. Одержано аналітичні вирази для диференційної та проінтегрованої за вертикальною розбіжністю інтенсивностей ДР у кристалі з однорідно розподіленими дефектами, які створюють навколо себе анізотропні поля зміщень атомів матриці. Для дефектів різних типів і розмірів побудовано карти розподілу інтенсивності ДР у просторі оберненої гратниці й продемонстровано вплив на їх вигляд інтегрування за вертикальною розбіжністю рентгенових променів.

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.134

Рубрики:

Дифракція рентгенівських променів в кристалах

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Побудовано статистичну динамічну теорію дифракції рентгенівських променів у монокристалах зі складними полями статичної деформації, які складаються з флуктуаційного поля статичних зміщень атомів від мікродефектів і плавного поля макроскопічної деформації. Надано аналітичний опис екстинкційних ефектів у бреггівській та дифузній компонентах диференційної та інтегральної інтенсивності дифракції, спричинених процесами багатократного розсіяння на флуктуаційному полі статичних зміщень атомів від мікродефектів декількох типів, зокрема крупних, співмірних з довжиною екстинкції. Установлено явні співвідношення коефіцієнтів екстинкції з характеристиками дефектів. Розв'язано проблему створення динамічної теорії розсіяння у кристалах з найбільш загальним комбінованим типом спотворень, за яких наявні два несумісні для створення єдиної теорії крайні випадки спотворень: макроскопічне однорідне поле деформації та флуктуаційне поле зміщень атомів кристалу, зумовлене випадково розподіленими мікродефектами. Базуючись на створеній теорії динамічної дифракції, розроблено теоретичні моделі з урахуванням інструментальних факторів для традиційних методів дифрактометрії, а також для запропонованих нових методів діагностики дефектів у монокристалах: повних кривої дифракційного відбиття, диференційної, диференційно-інтегральної та інтегральної трикристальної дифрактометрії, а також комбінованого методу повної інтегральної відбивної здатності.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.222 + В372.134

Рубрики:

Дефекти напівпровідників

Дифракція рентгенівських променів в кристалах

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ