Двойниковые границы

Cтраница 3

За последние десять лет данные об истинной структуре активных центров поверхности твердого тела были получены непосредственно с помощью таких методов, как, например, электронная микроскопия на просвет и электронно-микроскопические реплики [84], ионный проектор [84, 85] и электронный микроанализ в пучке [84] ( см. гл. Соответственно возрастает уверенность, что в настоящее время можно получить более полное физическое представление о неоднородной поверхности твердого тела. К числу участков поверхности, на которых теплота хемосорбции, по-видимому, должна отличаться от теплоты хемосорбции на ровных участках, кроме перечисленных Тейлором и Констеблем, относятся следующие: 1) участки, где появляются винтовая и краевая дислокации, двойниковые границы и деформированные плоскости; 2) нарушения структуры типа дефектов Френкеля и Шоттки, находившиеся во внешних слоях твердого тела, и 3) включения металлических и неметаллических примесей, встречающиеся как отдельно, так и в виде скоплений. Подобные нарушения структуры рассматриваются в гл. [31]

При этом остальные атомы перемещаются на расстояния, меньшие межатомных. Характеристикой сверхрешетки является число узлов в основной решетке, приходящихся на один узел совпадения. Минимальному значению соответствует наименьшая энергия границы. Двойниковые границы относятся к границам с наименьшим значением 2, энергия такой границы мала и составляет 0 03 - 0 10 энергии случайных болынеугло-вых границ и поэтому является практически неподвижной. [32]

Границы, образующиеся в твердом теле, можно разделить на три основных класса: когерентные, полукогерентные и некогерентные. Считается, что два кристалла полностью когерентны, если они соприкасаются по плоской поверхности раздела ( не обязательно рациональной), которая является общей для решеток обоих кристаллов. Ряды и плоскости обеих решеток не прерываются на поверхности раздела, а лишь изменяют направление при переходе от одного кристалла к другому. Примером границ этого типа являются когерентные двойниковые границы. Однако в общем случае, когда имеются две различные фазы с произвольными параметрами решеток ( зависящими от характера межатомных взаимодействий), плоскости, по которым могло бы происходить точное сопряжение обеих решеток, обычно отсутствуют, так что полностью когерентные межфазные границы между кристаллами значительных размеров явление редкое. [33]

Элрктронно-микро-скопический снимок пленки на просвет при увеличении 15000. [34]

Сопоставление рис. 2.14, г с электронно-микроскопическим снимком пленки на просвет ( рис. 2.15) показывает, что после того, как пленка становится сплошной, происходит частич - ная рекристаллизация островков, образованных из сросшихся зародышей антипараллельной ориентации. В результате рекристаллизации возникают домены одной ориентации, окруженные замкнутыми петлями двойниковых границ, ориентированных перпендикулярно подложке и лежащих предпочтительно в плоскостях ( 112) РЬТе. Петли двойниковых границ видны на рис. 2.15. Канавки, наблюдаемые на рис. 2.14, в, г, являющиеся выходами двойниковых границ на поверхность пленки, образуются путем предпочтительного испарения или поверхностной диффузии материала пленки из приграничной области. В результате округления острых углов доменов двойниковые границы выходят из кристаллографической плоскости регулярной двойниковой границы и, по существу, становятся подобными болыпеугловым границам. Однако в отличие от обычных большеугловых границ с нерегулярной структурой, рассматриваемые границы имеют частично регулярное строение. Они не заряжены и, кроме того, могут содержать дислокации. [35]

Электронно-микроскопический снимок пленки на просвет при увеличении 15000. [36]

Сопоставление рис. 2.14, г с электронно-микроскопическим снимком пленки на просвет ( рис. 2.15) показывает, что после того, как пленка становится сплошной, происходит частичная рекристаллизация островков, образованных из сросшихся зародышей антипараллельной ориентации. В результате рекристаллизации возникают домены одной ориентации, окруженные замкнутыми петлями двойниковых границ, ориентированных перпендикулярно подложке и лежащих предпочтительно в плоскостях ( 112) РЬТе. Петли двойниковых границ видны на рис. 2.15. Канавки, наблюдаемые на рис. 2.14, в, г, являющиеся выходами двойниковых границ на поверхность пленки, образуются путем предпочтительного испарения или поверхностной диффузии материала пленки из приграничной области. В результате округления острых углов доменов двойниковые границы выходят из кристаллографической плоскости регулярной двойниковой границы и, по существу, становятся подобными болыпеугловым границам. Однако в отличие от обычных болыпеугловых границ с нерегулярной структурой, рассматриваемые границы имеют частично регулярное строение. Они не заряжены и, кроме того, могут содержать дислокации. [37]

Геометрической характеристикой специальной границы является обратная плотность совпадающих узлов 2, т.е. S 1; это объемная доля совпадающих узлов среди узлов одной из исходных решеток. Двойниковая граница является специальной. Например, для двойниковой границы в кубических кристаллах 2 3, т.е. каждый третий узел решеток, находящихся в двойниковом соотношении, общий. Естественно, что двойниковое сопряжешь кристаллитов является наиболее безболезненным по сравнению с сопряжением по другим специальным границам. В связи с этим двойниковые границы обладают, как правило, минимальными значениями поверхностной энергии, малыми коэффициентами зерно граничной диффузии, меньшей склонностью к сегрегации примесей. [38]

Межзеренная граница имеет пять степеней свободы: три из них обусловлены взаимной ориентацией двух индивидов и две с ориентацией самой границы относительно композиционной плоскости, возникшей в результате взаимопроникновения обеих решеток двойника. Двойникование первого порядка может происходить в простейшем случае так, что для алмазоподобных полупроводников плоскость двойникования ( 111) совпадает с композиционной плоскостью. Такой тип двойникования обусловливает лишь незначительное искажение структуры. Более существенный разрыв периодичности решетки возникает при двойниковании первого порядка, когда плоскость двойникования ие совпадает с композиционной плоскостью. В этом случае образуются некогерентные и полукогерентные двойниковые границы, которые вносят уже существенно большие искажения структуры, чем границы, у которых двойниковая и композиционная плоскости совпадают. [39]

Схемы тепловых узлов, применяемых для выращивания поликристаллических стержней ( а, 6 и лент кремния ( s вытягиванием из расплава ( а и обратным методом Степанова ( о, в. [40]

Формообразователь представляет собой фильеру, изготовленную из кварцевой пластины. Выращивание профилей проводят на воздухе со скоростями, доходящими до 75 мм / мин. Профили термообрабатывают на воздухе при температуре около 500 С для образования в них термодоноров, снижающих удельное сопротивление кремния ( см. § 5), с последующим охлаждением на воздухе. Полученные в таких условиях стержни и ленты имеют удельное сопротивление 0 08 - 0 12 Ом-см и предел прочности на изгиб 300 - 320 МПа. При скоростях вытягивания около 20 мм / мин они имеют поликристаллическую структуру с зернами, вытянутыми в направлении вытягивания, до нескольких миллиметров. В структуре наблюдаются также случайно расположенные двойниковые границы. На поверхности стержней и лент имеются поперечные периодические полосы, аналогичные полосам на поверхности объемных кристаллов и имеющие то же происхождение. [41]

Наличие двойниковых прослоек можно рассматривать как дополнительное измельчение структуры - с учетом границ двойников величина зерен в сплаве составляет около 3 мкм. Как известно, уменьшение размера зерен обычно облегчает реализацию эффекта СП и обусловливает сдвиг интервала его проявления к более высоким скоростям. Однако, как показали механические испытания, в сплаве, содержащем двойники, наблюдается иная картина: происходит увеличение напряжений течения и максимальные значения параметров пластичности - & и коэффициент m смещаются в сторону меньших скоростей деформации. Было установлено, что проскальзывание по двойниковым границам не-происходит, в то же время двойники способствуют накоплению дислокаций в структуре. Двойниковые границы являются большеугловыми, но относятся к специальным границам зерен ( см. 2.2.2, проявляющим особые свойства: они не являются стоками для дислокаций. Таким образом, результаты проведенных исследований непосредственно свидетельствуют о важной роли структуры границ в проявлении СПД. Наряду со структурой границ зерен на развитие зерногранич-ных процессов определяющее влияние оказывают тип и концентрация примесей и сегрегации. [42]

Страницы: 1 2 3