Cтраница 2
Один конус содержит избыточное излучение по сравнению с интенсивностью фона, второй - недостаточное. Пересечение этих конусов с плоскостью наблюдения приводит к появлению линий Кикучи от этой отдельной дифрагирующей плоскости, причем линия меньшей интенсивности расположена ближе к пятну первичного пучка. Появление линии Кикучи свидетельствует, во-первых, о высокой степени совершенства кристалла. Отражающие плоскости, которые приводят к появлению пар линий, должны иметь одинаковую ориентацию по всему кристаллу. Если их соосность изменяется, то линии Кикучи расширяются и сливаются с фоном. Во-вторых, картина линий Кикучи может быть использована для определения ориентации тонких монокристаллических пленок с большей точностью, чем это возможно выполнить по одним только брэгговским рефлексам. Для идентификации ориентации алмазной кубической и гране-центрированной [13], а также и для объемно-центрированной и гексагональной [ 14J монокристаллических пленок опубликованы схемы картин Кикучи. Его величина и, в особенности, его знак важны для интерпретации дифракционного контраста в просвечивающей электронной микроскопии. Для s 0 линии повышенной и пониженной интенсивности проходят через дифракционное пятно и пятно первичного пучка. Для s О обе линии смещены в направлении, идущем от пучка к дифракционному-пятну, в то время как для. Рентгеновским аналогом линий Кикучи являются линии Косселя, которые возникают, когда источник расходящихся рентгеновских лучей расположен близко к поверхности кристалла. [16]
Структурные исследования, проведенные с помощью ции медленных электронов под малыми углами, позволили создать следующую картину роста. На следующей стадии растет как алмаз, так и графит, причем алмаз сохраняет монокристальную структуру, что видно по линиям Кикучи, которые часто бывают двойными вследствие наследования двойниковой структуры кристалла-затравки. [17]
![]() |
Конусы лучей, приводящие к появлению линий Кикучи на электронно-дифракционной картине. [18] |
Один конус содержит избыточное излучение по сравнению с интенсивностью фона, второй - недостаточное. Пересечение этих конусов с плоскостью наблюдения приводит к появлению линий Кикучи от этой отдельной дифрагирующей плоскости, причем линия меньшей интенсивности расположена ближе к пятну первичного пучка. Появление линии Кикучи свидетельствует, во-первых, о высокой степени совершенства кристалла. Отражающие плоскости, которые приводят к появлению пар линий, должны иметь одинаковую ориентацию по всему кристаллу. Если их соосность изменяется, то линии Кикучи расширяются и сливаются с фоном. Во-вторых, картина линий Кикучи может быть использована для определения ориентации тонких монокристаллических пленок с большей точностью, чем это возможно выполнить по одним только брэгговским рефлексам. Для идентификации ориентации алмазной кубической и гране-центрированной [13], а также и для объемно-центрированной и гексагональной [ 14J монокристаллических пленок опубликованы схемы картин Кикучи. Его величина и, в особенности, его знак важны для интерпретации дифракционного контраста в просвечивающей электронной микроскопии. Для s 0 линии повышенной и пониженной интенсивности проходят через дифракционное пятно и пятно первичного пучка. Для s О обе линии смещены в направлении, идущем от пучка к дифракционному-пятну, в то время как для. Рентгеновским аналогом линий Кикучи являются линии Косселя, которые возникают, когда источник расходящихся рентгеновских лучей расположен близко к поверхности кристалла. [19]
Наличие или отсутствие линий Кикучи на электронограм-мах служило критерием совершенства кристаллов. [20]
Хендрикс и Росс56 возражают против теории низкой упорядоченности в структуре монтмориллонита на основании главным образом исследований при помощи дифракции электронов. Хендрикс и Росс показали, однако, что при дифракции в кристаллах толщиной в 100 - 1000 А развиваются отчетливо выраженные линии Кикучи ( Kikuchi-lines) 57, что с несомненностью указывает на существование трехмерного порядка. Если слоевые пакеты ориентированы определенным образом, то, очевидно, и молекулы воды прослоены правильно. [21]
Обычный способ наблюдения дислокаций в электронном микроскопе основан на неодинаковой дифракции электронного луча в деформированных и недеформированных участках. В принципе можно исследовать совершенство любого материала, который допускает изготовление без разрушения тонких образцов, прозрачных для электронного луча с энергией около 100 кэВ и не разрушающихся под действием электронов. Если кристалл близок к совершенству ( с угловой раз-ориентацией - 10 - 3рад) и имеет достаточную толщину ( - 10 - 7м для германия), то благодаря электронной дифракции в нем будут образовываться линии Кикучи [86,87] с шириной, пропорциональной искривлению кристаллической плоскости. [22]
При наличии гониометрического столика объекта ( а при его отсутствии с помощью стереомеханизма) можно в довольно широких пределах изменить ориентацию образца относительно освещающего пучка и изменять действующие отражения. Формирование микроскопического изображения связано с действием большого числа отражений, поэтому дифракционный контраст оказывается низким. Точное вульф-брэгговское ( В - Б) положение для какого-либо отражения можно легко установить, если кристалл достаточно толст и совершенен. В этих случаях наблюдаются так называемые линии Кикучи. [23]
Такое объяснение, однако, не является единственным, о чем свидетельствует уже сама неэлементарность пика и его сдвиг в длинноволновую область. Разумным является предположение, что по крайней мере часть избыточного кислорода растворена в аморфи-зированном слое кремния. Механизм аморфизации при окислении [ НО ] по существу состоит в адиабатической передаче избыточной энергии, высвобождаемой в каждом элементарном акте окисления решетки кремния, что ведет к локальному дефектообразованию. Наличие фона Галло и расщепление линии Кикучи ( которое исчезало после стравливания слоя несколько большей толщины, чем слой с фоном Галло) свидетельствуют соответственно об аморфизации и микрокристаллической разориентации отдельных блоков кристалла, которая предшествует двойникованию или аморфизации монокристалла. [24]
![]() |
Критические напряжения. [25] |
Критическое напряжение зависит от межплоскостного расстояния, структурного фактора, а также от деба-евской температуры. Следовательно измерения критического напряжения, которые проводятся на ограниченных объемах материала ( диаметр - 1 мкм), могут дать информацию о локальном химическом составе. Для этих измерений используется метод электронограмм в сходящемся пучке или метод Кикучи-линий. В методе Ки-кучи-линий отмечается величина ускоряющего напряжения, при котором исчезают линии Кикучи второго порядка, тогда, как соседние линии сохраняют интенсивность. [26]
В процессе внедрения ионов простые дефекты могут скапливаться в локализованных областях - кластерах, в которых сохраняется основная кристаллическая структура. Кластер имеет сложную структуру и состоит из ядра, насыщенного дивакан-сиями, и оболочки, где основным видом дефектов являются ассоциации вакансий с примесными атомами. Аморфизация структуры при больших дозах радиации характерна для всех полупроводников, но склонность к ней снижается с ростом доли ионной или металлической связи в кристалле. Образование аморфизованного слоя на поверхности полупроводника может быть зафиксировано на электронограммах поверхности: исчезают линии Кикучи, характерные для рассеяния электронов в монокристаллах. [27]
Качество гетероэпитаксиальных слоев кремния, которые можно осадить на сапфире, во многом определяется качеством подготовки подложки. После этого для удаления нарушенного слоя и активизации поверхности их отжигают при высоких температурах в вакууме или травят в газе. Вакуумно-терми-ческую обработку проводят при температуре 1500 - 1600 С; травление в водороде или фреоне CC12F2 - при 1450 - 1550 С. И в том, и в другом случае удаляют поверхностный слой толщиной 8 - 10 мкм. Качество обработки контролируют по появлению линий Кикучи на электронограммах, снятых с поверхности, в режиме отражения. Непосредственно перед процессом эпитаксии в реакторе проводят дополнительное травление сапфира в смеси хлористого водорода с водородом или в потоке чистого водорода. [28]
![]() |
Конусы лучей, приводящие к появлению линий Кикучи на электронно-дифракционной картине. [29] |
Один конус содержит избыточное излучение по сравнению с интенсивностью фона, второй - недостаточное. Пересечение этих конусов с плоскостью наблюдения приводит к появлению линий Кикучи от этой отдельной дифрагирующей плоскости, причем линия меньшей интенсивности расположена ближе к пятну первичного пучка. Появление линии Кикучи свидетельствует, во-первых, о высокой степени совершенства кристалла. Отражающие плоскости, которые приводят к появлению пар линий, должны иметь одинаковую ориентацию по всему кристаллу. Если их соосность изменяется, то линии Кикучи расширяются и сливаются с фоном. Во-вторых, картина линий Кикучи может быть использована для определения ориентации тонких монокристаллических пленок с большей точностью, чем это возможно выполнить по одним только брэгговским рефлексам. Для идентификации ориентации алмазной кубической и гране-центрированной [13], а также и для объемно-центрированной и гексагональной [ 14J монокристаллических пленок опубликованы схемы картин Кикучи. Его величина и, в особенности, его знак важны для интерпретации дифракционного контраста в просвечивающей электронной микроскопии. Для s 0 линии повышенной и пониженной интенсивности проходят через дифракционное пятно и пятно первичного пучка. Для s О обе линии смещены в направлении, идущем от пучка к дифракционному-пятну, в то время как для. Рентгеновским аналогом линий Кикучи являются линии Косселя, которые возникают, когда источник расходящихся рентгеновских лучей расположен близко к поверхности кристалла. [30]