Двух- и многоволновые рентгеноакустические эффекты в топографии и интерфарометрии реальных кристаллов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

МІНІСТЕРСТВО ОСВЙИ УКРАЇНИ ЧЕРНІВЕЦЬКІ®! ДЕРЖАВШІЙ УНІВЕРСИТЕТ Імені Ю.ІЕДЬКОВИЧА

?ГБ ОД 2 4 ОІЦ ги

Іодчук Ігор Михайлович

ДВО- І БАГАТОХВИЛЬОВІ РЕНТГЕНОАКУСТИЧНІ ЕФЕКТИ В ТНТЕРФЕРОМЕТРГІ І ТОПОГРАФІЇ РЕАЛЬНИХ КРИСТАЛІВ

01.04.07 - фізика твердого тіла

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фізико-матемагичних наук

Київ - 1994

Робота виконана на кафедрі фізики твердого тіла Чернівецького держуніверситету Імені Ю.Федьковича.

Офіційні опоненти: член-кореспондент АН України,

доктор фізико-математичшіх наук,

професор Молодкін В-Б -;

доктор фазико-математичних наук,

'профосор Даценко Л • І •; доктор фізико-математнчних наук, професор НОЬІКОВ М-М>

Провідна організація - Інститут Фізики АН України.

Захист відбудеться .9 иисгп&гй£а\у$4ї). о ///-1й годині на засіданні спеціалізованої Рада Д.016.37.01 при Інституті Металофізики АН України (м.Київ, пр.Вернадського, 36, конференц-зал Інституту Металофізики АН України).

Дисертація для ознайомлення знаходиться у науковій бібліотеці Інституту Металофізики дн України. Відгуки на автореферат у двох екземплярах, завірених печаткою установи, просимо надсилати за адресою; 252680, ГСП, Київ-142, пр. Вернадського, 36, Інститут Металофізшаї АН України. '

Автореферат розісланий ЗО б-улсКіЛ 1994р.

Вчений секретар Спеціалізованої

Рада Д.016.37,01, 4 ,

кандидат фізико-математичшіх наук: З.Г.Мадатова,

- з -

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА. РОБОТИ.

Дисертація’ присвячена теоретичному 1 експериментальному дослідженню закономірностей впливу 'дефектів структури на рентгенодифракційні ^ ренті 9ноакустичн1 ефекти в кристалах та розвитку, на основі одержаних результатів, нових топографічних 1 дифрактометричних методів структурної діагностики реальних кристалів. .

Актуальність проблеми. Більшість сучасних методів дослідження структури реальних кристалів базується на дифракційних явищах, які виникають при взаємодії' випромінювання з речовиною. Серед них особлш-з місце займають методи, які грунтуються на використанні ефектів динамічного розсіяння рентгенівських променів. Найбільш чутливими до структурних недосконалосте!! в кристалпх є Інтерференційні методи маятникових і муарових смуг, які виникають внаслідок когерентної взаємодії хвильових полів в кристалі. Однією із найбільш важливих характеристик методу рентгенівського дифракційного муару с надзвичайно висока чутливість до незначних деформацій і поворотів кристалічної гратки. Метод маятникових смуг дозволяє визначати атомні амплітуди розсіяння,.середньоквад-ратичні динамічні 1 статичні зміщення атомів з положення рівноваги і пружні деформації в кристалах. Унікальне фазт збільшення, шо досягається методом рентгенодифракційного муару, дозволяє, на відміну від високороздільної електронної мікроскопії, не руйнуючи об'єкт безпосередньо спостерігати атомні ряди кристалічної гратки.

Труднощі, які виникають при Інтерпретації рентгенооптич-них зображень дефектів в кристалах, пов'язані з різноманітністю явищ, що відбуваються при розповсюдженні блохівських

хвиль в реаліи.іх кристалах. Явище рефракції блохівсью'х хвиль в слабодеформоващіх кристалах та ефекти міжвЗ ч'коього розсіяння в сильно спотворених областях часто породжують окладні зображення навіть найпростіших дефектів. Це свідчить про те, що картини дифракційного контрасту несуть інформацію не стільки про характер полів зміщень навколо дефекта, скільки про особливості геометрії експерименту 1 механізми .дифракції. Тому для однозначної Інтерпретації Сагатоінформа-тивних Інтерференційних картин необхідно створювати такі експериментальні умови їх отримання, за яких механізми формування дифракційного контрасту виявляються найбільш повно 1 чітко 1 разом з тіім легко піддаються кількісній оцінці.

' Відомо, що багато макроскопічних властивостей кристалу визначаються усередненими (статистичними) характеристиками його реальної структури. Тому важливого значеная набуває розширення можливостей дифрактомвтричних методів дослідження дефектів структури кристалів, які базуються на' особливостях разподілу Інтенсивності розсіяного випромінювання в просторі оберненої гратки. ■ . • '

Останнім часом значний інтерес викликають дослідження дифракції рентгенівських променів в акустично збуджених кристалах. Періодичність деформацій акустичного хвильового поля дозволяє провести наочний 1 послідовний аналіз законо-мірностзй дифракційної взаємодії рентгенівських променів з реальним кристалом. Крім того, акустична дія дозволяє керувати рентгенівським хвильовим полем всередині кристалу, що ачачко рояшфюс можливості мзтодіз ідентифікації різних структурних шдосконалоетей. Досягнення динамічної теорії розсіяння рбнтганіьських променів реальними кряг.тглаїш, ь

також успіхи в розумінні механізмів рентгеноакустичішх взйє-юдій в досконалих 1 майже досконалих кристалах, дозволяють :под1ватися, що встановлешт фізичної природи 1 механізмів іентгеноакустичної взаємодії в кристалах з різним типом дефектів суттєво збільшить можливості одержання якісної 1 іількісної Інформації про спотворення кристалічної гратки, [в значно розширить грзниці використання традиційних топо-рафічних методів, а також створить передумови появи нових іетодів, що 1 визначай актуальність теми досліджень.

Необхідно підкреслити, що складність аналітичного опису ентгеноакустичних та Інших дифракційних ефектів при топо-рафії 1 інтерферометрі! реальних монокристалів, потребує ля аналізу і інтерпретації результатів подальшого розвитку застосування методів математичного моделювання процесів инамічного розсіяння на сучасних швидкодіючих ЕОМ.

Метою даної роботи є вивчення дифракційних та рентгено-кустцчних ефектів в інтерферометри 1 топографії реальних ристалів. При цьому вирішувались наступні конкретні задачі!

1. Виявлення закономірностей і механізмів формування

^фракційних зображень маятникових 1 муарових смуг в слабо-сильнодеформованих монокристалах.при дії зовнішнього.зосе->дженого навантаження. '

2. Дослідження закономірностей впливу смуг росту і іірлових дефектів на характер амплітудної залежності інте->альнс-ї відбиваючої здатності кристалу, і оцінка неоднорід-істі акустичного хвильового поля.

3. Визначення впливу параметрів ультразвукової хвилі на рмуваїшя дифракційних зображень дислокацій різного типу в «кому 1 товстому кристалах кремнію.

4. Виявлення механізмів формування дифракційного контрасту мікродефектів типу вакансії 1 втілення в умовах рент-геноакустичного резонансу.

5. Вивчення особливостей багатохвильової дифракції в акустично збужденому кристалі.

6. Розробка методів дослідження структурних змін в тонких приповерхневих шарах монокристалів в косонесиметричній схемі дифракції.

Наукова новизна роботи визначається сукупністю результатів, сформульованих у висновках до дисертації 1 наведених на закінчення автореферату. Основні нові результати дисертаційної роботиі

1. Вперше експериментально виявлені "деформаційні" смуги в інтерферометричному зображенні при дії зовнішньої зосередженої сили на клиновидний аналізатор Інтерферометра. Встановлено, що виникнення "деформаційних" смуг обумовлено міжвітковим характером взаємодії нових, породжених в сильно деформованій області кристалу, 1 "старих" хвильових полів. Експерементально встановлені закономірності Формування ін-терферометричних зображень дефектів, що знаходяться в різних компонентах інтерферометра.

2. Розроблені і адаптовані алгоритми математичного моделювання дифракційних зображень різних дефектів структури в акустично збуждених кристалах. Теоретично і експериментально показана можливість керування рентгенівським хвильовим полем в кристалі параметрами акустичної хвилі. Встановлені 1 проаналізовані механізми формування дифракційних зображень мікродефектів та дислокацій різного типу 1 орієнтацій в залежності від параметрів акустичної хвилі. Запропонований

%

- ( -

рентгеноінтерферсметричний спосіб визначення локального йб-солютного значення амплітуди і оцінки міри однорідності ультразвукового поля в кристалі.

3. Вперше проведені теоретичні і експериментальні дослідження впливу параметрів акустичних полів зміщень на ба-гатохвильові рвнтгенодифракційні динамічні ефекти. Встановлено, що при певних орієнтаціях вектора акустичної хвилі по відношенню до некомпланарних векторів дифракції реалізується від одного до N-1 рентгеноакустичних резонансів. Виявлено, що при наявності в кристалі еквідистантного згину атомних площин в умовах рентгеноакустичного резонансу спостерігається інверсія подавлення ефекту аномального проходження рентгенівських хвильових полів. Запропонований багатохвильовий дифрактометричний метод визначення компонент тензора деформацій 1 оцінки реального напруженого стану кристалу.

4. Вперше для неруйнуючого пошарового аналізу структур-

них змін в тонких приповерхневих шарах (до ~0.01 мкм) використано косонесиметричну схему дифракції на відбивання з подальшим азимутальним скануванням крлсталу навколо вектора дифракції. Дана' схема дифракції відкриває нові можливості пошарової топографії і дафрактометрії тонких приповерхневих шарів кристалу. ■ '

Наукова і практична значимість роботи. Отримані в роботі дифракційні ефекти, механізми 1 закономірності розсіяння рентгенівських променів можуть бути практично використані як для розробки нових неруйнуючях дифракційних методів дослідження монокристалів, так 1 для подальшого розвитку динамічної теорії розсіяння рентгенівських променів.

Одержані закономірності формування муарових зображень

- а -

дефектів розширюють можливості використання рентгенівського дифракційного муару, 1 застосовані для вдосконалення методів прецизійного визначення полів деформацій складних комплексів дефектів.

Виявлені в роботі дифракційні ефекти 1 механізми Формування зображень дефектів різного типу в акустично збудженому кристалі можуть бути використані для розробки нових високо-роздільних топографічних 1 дифрактометричних методів структурної діагностики кристалів.

Обгрунтована перспектива використання ультразвукового поперечного хвильового поля як своєрідного зонду для виявлення мікродефектів на рентгенівських, топограмах, розміри яких знаходяться нижче рівня роздільної здатності традиційної топографії, а також для спрямованого керування рентгенівським хвильовим полем в кристалі.

Результати досліджень, які ввійшли в дисертацію, використовуються в наукових лабораторіях Інститутів Металофізики, Фізики Напівпровідників і Фізики АН України, Інституті-Кристалографії АН Росії, ВДУ їм. М.Ломоносова, Чернівецькому держуніверситеті їм. Ю.Федьковича для•вирішення деяких важливих проблем напівпровідникового матеріалознавства 1 мікро-електроніки, а також при подготовці курсів лекцій з рентгенографії кристалів та.кристалооптики.

Основні положення, що виносяться на захист. ■

1. При дії зовнішньої зосередженої сили на кристал з переходом до сильних деформацій змінюються механізми формування муарових 1 топографічних зображень пружніх полів. Для слабких деформацій, зображення, в основному, відображають функції локальних розорієнтацій; для сильних деформацій - її

похідну. Це обумовлено переходом ВІД ОЙКОНЗЛМЮГО ДО МІЖВІТ-кового характеру розсіяння рзнтгенівського випромінювання Із збільшенням навантаження. .

2. Механізми формування Інтерферометрійного 1 топографічного зображень окремих дефектів в акустично збудженому кристалі визначаються відношенням довжини хвилі ультразвуку до екстинкційної довжини, а також величиною амплітуди ультразвукової хвилі. У випадку рентгеноакустичного резонансу зміна амплітуди обумовлює періодичне проходження мінімумів товщинних осциляцій когерентної складової дифрзговзного випромінювання через місцеположення декоктів. Це забезпечує збільшення розмірів зображення дефектів як для кінематичної, так і для динамічної складових розсіяння.

3. Багатохвильові рентгенодифракційні.ефекти в кристалах з одномірним полем деформацій більш різноманітні за дво-хвильові. В акустично збудженому кристалі при певних орієнтаціях вектора зміщення акустичної хвилі по відношенню до вектора .зв'язуючого відбивання, виникає N-1 резонанс. При цьому деякі з них більш чутливі до слабких спотворень кристалічної гратки, ніж двохвильові. Це обумовлено або зняттям заборони на пряму взаємодію дафраговаїмх хвиль, або підсиленням ефекту аномального прохождення, а при певних умовах -збільшенням його по давлення..

4. в косонесиметричній схемі дифракції на відбивання азимутальним скануванням навколо вектора дифракції реалізується неперервне зменшення екстинкційної довжини до декількох десятків ангстрем.. Це відкриває нові можливості черуйну-ючого дифрактометричного і топографічного пошарового аналізу структурних змін'в поверхневих нарах.

Апробація роботи. Результати досліджень, що лягли в основу дисертації, доповідались 1 обговорювались на таких конференціях, нарадах 1 семінарах: XIII Всесоюзній нараді по застосуванню рентгенівських променів для дослідження матеріалів (Москва,1982р.), її Всесоюзній нараді "Методи 1 апаратура для дослідження когерентної взаємодії випромінювання з речовиною" (Єреван,1982р.), Всесоюзній нараді "Візуалізація рентгенодифракцШних зображень дефектів в кристалах" (Єреван,1983р.), IV Всесоюзнії* нараді "Дефекти структури в напівпровідниках" (Новосибірськ, 1984р.), Всесоюзній нараді "Проблеми рентгенівської діагностики недосконалостой кристалів" (Єреван,1985р.), III Всесоюзній нзраді"Когерентна взаємодія випромінювання з речовиною" (Ужгород,1985р.), і Всесоюзній науково-технічній конференції "Прикладна рентгенографія металів" (Ленінград,1986р.), II Всесоюзній нараді по міжвузівській комплексній програмі "Рєнтгон" (Чернівці, 1987р.), IV всесоюзній нараді по когерентній взаємодії випромінювання з речовиною (Юрмала, 1989р.), XII Європейському кристалографічному конгресі. (Москва,1989р.), III Всесоюзній нараді по міжвузівській комплексній програмі "Рентген" (Чернівці, 1989р.), конференції по динамічному розсіянню рентгенівських променів в кристалах з динамічними 1 статичними спотвореннями (Кацивелі,1990р.), Міжреспубліканському семінарі "Сучасні методи 1 апаратура рентгенівських дифрактомет-ричних досліджень матеріалів в особливих умовах"'(Київ,1991 р.), IV міжнародній конференції з фізики 1 технології тонких плівок (Івано-Ораіічівськ, 1993р.), Ювілейній конференції Інституту електронної фізики (Ужгород,1993р.), II Європейському симпозіумі "Рентгенівська топографія 1 високороздільна

дифрактометрія" (Берлін,1994р.) 1 семінарах кафедри ФГТ ЧДУ.

Особистий внесок. Дослідження, представлені в дисертації, е результатом самостійної роботи автора, якому також належать: постановка •"еоретичіжх розрахунків, висновки окремих глав, загальні висновки дисертації і основні положення, що виносяться на захист. Окремі положення експериментально перевірялись у співавторстві Із співробітниками кафедри ФТТ Чернівецького держуніверситету.

Публікації. По темі дисертації опубліковано ЗО друкованих праць, приведених на закінчення' автореферету. В роботах, написаних у співавторстві, автор приймав таку участь: в роботах 2, 4-30 - постановка задачі досліджень ; 2-8, 10, 11, 14-30 - виконання теоретичних розрахунків; 1, 9, 12, 13 -виконання експериментальних досліджень. Автор приймав також участь з обговоренні і оформленні всіх робіт.

Структура 1 об”єм дисертації. Дисертація складається із вступу, шести глав, закінчення, списку літератури з 260 джерел і додатку. Виклад зроблено на 340 сторінках друкованого тексту, що містять 103 рисунки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ. ■ .

У вступі обгрунтовується актуальність вибраної теми досліджень, сформульовані мета 1 основні задачі роботи, її наукова новизна, практична значимість одержаних результатів, подп:г> 'положення, які вішосяться на захист, а також відомості про апробацію.

В першій главі, що є оглядом літератури по темі дисертації, викладені основні положення динамічної теорії дифракції рентгенівських променів в досконалих 1 спотворених крис-

твлах. Розглянуті окремі ефекти двох- 1 багатохвильового динамічного розсішпш рентгенівських променів в досконалих 1 реальних монокристалах. Проведений детальний аналіз публікацій, які присвячені теоретичному 1 експериментальному дослідженню особливостей розсіяння рентгенівських хвиль в акустично збуджених кристалах. Подано також літературний огляд розвитку теорії 1 практичного використання методів дослідження структурних змін в тонких приповерхневих шарах, сформульовано основні завдаїшя роботи.

Б другій главі приведені результати експериментальних 1 теоретичних досліджень механізмів 1 закономірностей формування дифракційних зображень маятникових 1 муарових смуг в слабо- 1 сильнодеформоваких кристалах. Експериментальні дослідження проводились з використанням трьохкристального LLL-ІнтерФерометра з клиновидним аналізатором. Деформаційне поле створювалось дією зовнішньої зосередженої сили Р на тонку частішу аналізатора перпендикулярно вектору дифракції Нгго. При цьому витікали такі області спотворень, в яких значення функції локальних розорієнтацій'змінювались від |а(г)|?0 до а(г)»Х0* Теоретичні дослідження проводились шляхом числового рішення рівнянь Такзгі для випадку падаючої плоскої хвилі.

Із одержаних результатів слідує, що поступове збільшення величини зосередженої сили на кристал приводить спочатку до значного зменшення, а потім до збільшення початкових значень періодів маятникових смуг, змінюється їх форма. максимальні повороти маятникових смуг мають місце біля напрямків, які визначають області нульових значень функції а(г). Найбільші зміни періодів маятникових смуг - вздовж напрямків максимальних значень а(г). В області слабких деформацій го-

лобним механізмом, ідо формує зображення маятникових смуг, є викривлення траєкторій блохівських хвиль. Додаткова різниця фаз, що виникає при цьому, ітроявляєтся на рентгенівських то-пограмах у вигляді спотворених маятникових смуг, причому тр;..і формація їх в цілому відображає складний характер поля деформацій. В області, близькій до точки прикладення сили, маятникові смуги зникають 1 з'являється рентгенівське зображення у вигляді трьохпелюсткової розетки, яка майже повністю повторює вигляд функції а(г). '

При певних значеннях Р, коли зміна ефективної довжини поля деформацій порядна або більша екстинкційної довжини, розповсюдження рентгенівських хвиль супроводжується процесе-ми міжвіткового розсіяшя. Тут зміїш в формуванні зображення відбуваються таким чином, що нові пелюстки розетки орієнтовані в напрямках найбільших змін деформацій. Розподіл Інтенсивності на теоретичних 1 експериментальних топограмах суттєво відрізняється від вигляду а(г). Товщинні осциляції інтенсивності мають місце тільки у вузькій області вздовж лінії дії сили (рис.1а,ь), величини їх періодів перевищують значення періодів звичайних маятникових смуг на 20-30я>. Даний ефект в роботі пояснюється процесами міжвіткового розсіяння в сильно деформованих областях кристалу не такому прикладі. Ближнє поло зосередженої сили заміняється на пружне поле двох сімейств дефектів пакування, розміщених певним чином в площині розсіяння. Це дозволило виділити хвилі, які дзеркально відбиваються від ближнього поля дефектів, 1 хвилі, які зазнають повного внутрішнього відбивання 1 ковзають вздовж поля сильних деформацій, як у хвильоводі. Показано, що в залежності від різниці фаз в сильно деформованій облас-

:£г::. а—^еід? •:

.‘'і1;» ^.Д£->‘

шг^т 8: .;й?І! Ш..Ш

ь

ніс.1. Топограми, одержані при дії зовнішньої зосередженої сили на клиновидний аналізатор Інтерферометра у випадку сильних деформацій: а) розрахункова тоиограма; ь) експериментальна голограма, одержана в схемі Ііь-спектрометра, ■ СиКа-випром1нювання, (220) відбивання.

ті кристалу екстинкційна Довжина може бути менша або більша свого початкового значення. Це пов'язане з тим, що в області слабких спотворень рух точки збудження по дисперсійній поверхні приводить до збільшення міжвіткової відстані 1, як наслідок, до зменшення екстинкційної ‘довжини. В області сальних спотворень відбувається розмиття вузлів оберненої гратки, що приводить до зменшення міжвіткової віддалі 1 виникнення міжвітков^ ефектів, які в цілому 1 обумовлююті збільшення екстинкційної довжини.

При незначних величинах зосередженого навантаження Р і тонкій частіші клиновидний аналізатора інтерферометра вияв-

лено два сімейства інтеріоренцішгах смуг: звичайні муарові смуги, які направлені радіально до точки прикладення сили, 1 "деформаційні" смуги, які майже перпендикулярно перетинають перші. Встановлена аномальність поведінки таких "деформаційних" смуг: їх контрастність зростає із збільшенням величини прикладеної сили, вони набувають вішуклої форми, а їх вершини розміщуються вздовж лінія дії сили 1 напрямлені в товсту частішу кристалу. Поява аномальних "деформаційних" смуг пояснюється зміною фазових співвідношень славо- 1 сильнопогли-наючих хвильових полів, які Інтерферують у деформованому аналізаторі.

В третій главі наведені результати експериментальних досліджень особливостей формування муарових смуг в трьо>;-кристальному рентгенівському Інтерферометрі при дії різного тшу зовнішніх сил.

•Характерною особливістю ІнТерферометричного методу є можливість роздільного визначення дилатацШюї (Діі/гі "Ю-8) та ротаційної (б "0.01") складових деформації з високою точністю Із пленарного розподілу муарових смуг.

Вибором точки прикладення сили та зміною в широких межах її величини на 8-іілаетин1 інтерферометра проведено моделювання різних варіантів вихідного структурного муару з подальшім дослідженням його впливу на формування муароі.ііх зображань різкого тішу дефектів. Дією зосередженої сили ш Б-пластину 1 нанесенням подряпини на А-пластину моделювались різноманітні випадки формування муарових зображень.

Встановлено, що інтерференційна картина, яку можна одержати методом рентгенівського дифракційного муару, є результатом сумарної когерентної фазової взаємодії зображень

дефектів, що знаходяться в усіх компонентах Інтерферометра. При великих значеннях, деформацій спостерігається складна Взаємодія зображень. Показано, ідо найбільш помітних змін зазнають ті області зображвння_ подряпини, які характеризуються незначними величинами деформацій, 1 які розміщені в областях з малим періодом вихідного структурного муару. Вказується на можливість використання трьохкристального рентгенівського інтерферометра для формування фазових об'єктів в рентгенівській фотолітографії.

Встановлено, що наявність вихідного структурного муару приводить до появи похибок в оцінках значень величин деформацій дефектів на величину (Д<і/(і)стр, яку завжди необхідно враховувати при проведенні досліджень.

Використання рентгенівського трьохкристального Інтерферометра, як найбільш високочутливого приладу до слабких спот ворень кристалічної граткіі, дозволило визначити не тільки регулярність акустичного поля в широкому частотному діапазоні, але П виявити нові динамічні ефекти розсіяння на акустичній надгратці. Встановлено, що найбільш ефективна дія

> -

ультразвукових коливань на інтерференцію рентгенівських променів відбувається при частотах г> , близьких до рентгено-акустичного резонансу. '

При збуждзіші акустичного поля в аналізаторі трьохкрис-їального інтерферометра максимальні зміни в періодах муаровій смуг спостерігаються при виконанні умови рентгеноакус-тичного резонансу (рчс.2). В певних Інтервалах зростати амплітуди ультразвуку відбувається як збільшення, так 1 зменшення ротаційної складової відносно початкового значення. Аномалія поведінки приросту кількості муарових смуг Дп(и) не

рис.2 обумовлена дисперсійним характером залежності окстшш-ційної довжини від довжини ультразвукової хвилі. Даний ефект можна пояснити на основі аналізу зміни ефективної екстішк-ційної довжини в залежності від довжини хвилі ультразвуку. Встановлено, що'ігри частоті ультразвуку ^ приріст до екс-тинкційної довжини в шість разів більшій, ніж при Вказується, що у випадку однорідного акустичного хвильового полй виникає моливість визначення різниці фаз Інтерфоруючих рентгенівських хвиль в аналізаторі Із муарових картин.

Рис.2. Залежність зміни кількості муарових смуг Дп(и). о - у’=118,57 МГц; Д - 1^=72,21 МГц.

Із зміїш періодів муарових смуг 1 відповідних їм величин ротаційних деформацій ДО з допомогою співвідношення

у/д= Д5 |£і-^ .

проведена оцінка однорідності і величини амплітуди ультразвукового поля (К 1 Ка - хвильові вектори рентгенівської 1 акустичної хвилі,). Показано, що при и-О.ЗВ значення ампліту-' ди ультразвуку п кристалі рівне '.V_ =І .7«10-гнм.

Таким чином, варіація параМетрамІв ультразвукової хвилі дозволяє керувати інтерференційним хвильовим полем в кристг-лах, а по зміні дилатаційної і ротаційної складових ультразвукового деформаційного поля визначати міру однорідності 1 локальне значення амлітуди ультразвуку в кристалах.

В четвертій главі наведені результати експериментальних і теоретичних досліджень впливу структуршіх дефектів тішу смуг росту 1 свірлових дефектів на рентгеноакустичну взаємодію, а також механізмів та закономірностей формування рентгенівського дифракційного зображення дефектів різного типу 1 орієнтації, в залежності від амплітуди № 1 довжини ультразвукової хвилі Ха'. ■ .

Проведені порівняння розподілу Інтенсивності вздовж основи палатки Бормана 1(<р) 1 амплітудних залежностей І(и) для кристалів БІ різної структурної досконалості. Для найбільш досконалих кристалів такі дослідження проведені також на різних відстанях від п'єзодатчика. Деякі зміни кута нахилу 1 форми залежності І(и) при постійності форми залежності І (ер) обумовлені, як правило, неоднорідністю ультразвукового поля, причому флуктуації неоднорідності ультразвукового поля на різних відстанях від п’єзодатчика носять нелінійний характер. В деяких випадках на характер поведінки І(и) одночасно впливають як неоднорідності кристалу, тїж 1 флуктуації амплітуди ультразвуку.

Із резонансних кривих І(\з/Л), одержаних для (220) дифракції А&Каі- випромінювання, визначені атомний фактор 1, відповідно, екстинкційна довжина Л=46.18 мкм для кристалу, який містить смуги росту. Дане значення Л дещо менше, ніж Л для еталонних зразків (Лв=46.65мкм). Така невідповідність

обумовлена, напевне, спотвореннями кристалічної гратки смугам! росту. Для'таких кристалів на кривих залежностей І(ф) а області довжин ультразвуку Л.а<Л відсутній вузький пік Інтенсивності в центрі палатки Бормана, а залежність І(и) при Л.а= Л зміщена вверх по осі ординат. Такі зміни І(ф) 1 І(и) обумовлені збільшенням дифузної компоненти розсіяння 1 зменшенням ролі когерентної складової за рахунок додаткових втрат енергії при дифузному розсіянні на смугах росту. Порівняльний аналіз залежностей 1(<р) і І(и) для еталонного 1 досліджуваного зразків дозволив одержати наступні числові характеристики кристалу, що містить смуги росту: статичний фактор Дебая-Валера - 1=4.1 КГ2; коефіцієнт дифузного поглинання -(^=4.1 см~1; деформація кристалічної гратки - Є=1.8 Ю_б.

Досліджено вплив свірлових дефектів ' в 81 на характер І(и) 1 І(ф). По зміні кутової відстані між мінімумами кривих І(ф), одержаних в Авкаі- випромінюванні (220) відбиваїшя, при довжинах ультразвукової хвилі, близьких до резонансної, визначена екстинкційна довжина Л=46.3імкм. Із кривих І(и), одержаних при ^иа5 і (440) відбиванні, через параметри ь 1 визначені характерні розміри мікродефектів Н~5мкм і їх густина п= 5 Юг см~3. •

Для аналізу виливу на дифракцію рентгенівських хвиль комбінованих деформаційних полів ультразвуку 1 окремих струк турних дефектів розроблена методика математичного моделювання їх дифракційного зображення. Адаптовані алгоритми числового роз'вязку Фундаментальної системи рівнянь динамічної теорії для суперпозиції плавних 1 швидкозмінних полів деформацій, розподілених по об'єму кристалу. Проведені числові дослідження впливу параметрів ультразвукової поперечної хви-

лі на формування дифракційних зображень дислокацій різного типу на секційних 1 проекційних топограмах. При збудженні ь кристалах ультразвуку з довжиною хвилі, що рівна екстинкцій-ній довжині, спостерігається помітне, а для деяких орієнтацій дислокацій 1 значне збільшення дифракційного контрасту зображення, а також його різновидна трансформація.

Аналіз розрахованих плоскохвильових топограи для кристалу проміжної товщшш ((іЛ~3) показує, що в залежності від параметрів ультразвуку, контраст "стирчкової" дислокації може суттєво змінюватись. Найбільш цікаві ефекти спостерігаються для випадку \а=Л як в області слабких є-і(ґ8 (є - величина акустичної деформації є=іс«Л ), так 1 для значних деформацій є~10_б. Слабкі деформації приводять до значно швидшого (в два рази), росту дифракційного контрасту пелюсток дислокації, ніж фону (рис.ЗЬ). Педальне зростання VI приводить в цілому до швидкого подавлення контрасту дислокації 1 розмірів області її виявлення. Великі значення є розширюють області повного поглинання рентгенівського випромінювання .1 подавляють ефекти каналюваїшя. Для проміжних значень є, співрозмірішх ір величині з дислокаційними, внаслідок періодичного "перетискання” дислокації по товщині.кристалу, відбувається викид інтенсивності в сильно поглинаючі області 1 її осцилюючий розподіл вздовж площини ковзання (рис.Зс).

В нерезонансних випадках помітного розширення розмірів і росту інтенсивності пелюсток дислокації не спостерігалось. При цьому в короткохвильовому випадку подавлення контрасту проходить швидше 1 при «=12 відбувається викид Інтенсивності в області а(г)>0, тобто зміна контрасту пелюсток.

Для дислокації, перпендикулярної до площини розсіяння.

.у.ткт

Рис. 3. Розрахункові штоскохвильсві топограш дифракційного контрасту "стирчкової" дислокації (|^=3) у випадку Яа=Л: а) ї/=0; Ь) И=0.01Й; о)-ія=0.58. На топограмі о) коефіцієнти контрасту збільшені на порядок порівняно з а)-ь).

МО|£ <440) ді-і Л-64 2ігЛіі» Іх=10.25Л * = 0

Рис.4.Розподіл Інтенсивності ІЬ(Х) по основі палатки Бормана при знаходженні дислокації в пучності ультразвукової хвилі на глибині г= 10.25 Л: а) №=0; Ь) \&=К, «=0.1 8

нові хвильові поля, породжені деформаційними полями дислоке ■ ції та ультразвуку, знаходяться у більш повній фазовій відповідності в пучності ультразвукової хвилі, ніж у вузлі. Це приводить до локального' збільшення на порядок Інтенсивності 1^ в напрямку дифрагованої хвилі в середині дислокаційного "прожектора" (рис.4). Із збільшенням товщини роль фазового механізму у формуванні зображення значно зростає, що приводить до переважного росту інтенсивності прямого зображення дефекту.

Вплив ультразвукового поля на механізм міжвіткового розсіяння для 72°-них дислокацій виявляється ь появі додаткових міжвіткових ІнтєрЗроренц 1 йних смуг та зростанні їх Інтенсивності в характерній трикутній області зображення дислокації (рис.5). Окремо зазначимо, що суперпозиція полів деформацій гвинтової дислокації, орієнтованої паралельно вектору дифракції, 1 ультразвуку веде до зміни екстинкційної довжини, яка в першому наближенні описується співвідношеннями теорії геометричної оптики. :

Важливе нрактичнб значення мають дослідженя можливостей застосування ультразвуку як своєрідного зонду для підсилення контрасту 1 для збільшення розмірів дифракційної області зображення невидимих в звичайних умовах мікродефектів. Ультразвукове поле може суттєвим чином змінювати розміри дифракційного зображення мікродефектів (рис.6), і причиною цьому є перерозподіл інтенсивності всередині кристалу в залежності від величини амплітуди ультразвуку V, Наприклад, для мікродефектів типу вакансії розмірами ~0.16 мкм, при Щ=0.0о8 має місце зменшення майже на порядок фонової інтенсивності дифрагованої хвилі 1 збільшення (~30 раз) величини контраст-

Рис.5. Розрахункові секційні топограми дифракційного зображення 72°-кої дислокації (|П~1): а) ?,’-0; ь) резонансний випадок, т;=0.1 8.

(660) 1 =23віпк» ІК = |0пкт

Рис.6.Розподіл Інтенсивності йь(х) при «а) VI-0, кутове відхилення - Д0=0.4"; Ь) УУ=0, с) \ї=0.052; й) 4=0.18.

Для ь)-е) А6-0. Мікродофакт біля вхідної поверхні.

тості У=(Нюак - Пт1п)/(Нтах + йт1п) прямого зображення мікродафекту (рис.6с).. В останньому випадку Інтенсивність дифрагованої хвилі досягає тих жо граничних значень, що Я при знаходженні точки збудження. на схилі кривої дифракційного відбивання (рис.ба). Крім того, відбувається також інверсія контрасту прямого зображення мікродефекта. Такі аномалії поведінки дифракційного зображення дефектів можуть бути пояснені дисперсійні») характером залежності довжини екстинкції від співвідношення ка/А 1 розчепленням дисперсійних БІТОК.

П'ята глава присвячена реалізації можливостей косонеси-матричної схеми дифракції на відбивання для дослідження ре-л'єфу поверхні 1' структурних змін в тонких приповерхневих шарах кристалу. На відміну від розглянутих вище випадків ці-ленапрямленої прямої чи опосередкованої дії на зміну екс-тшжцІШюї довжини, в даній главі цей основний параметр динамічного розсіяння рентгенівських променів змінюється шляхом азимутального сканування кристалу навколо нормалі до тих відбиваючих площин, для яких Є<ф, де ф - кут розорієнта-ції між вхідною 1 відбиваючою кристалографічними площинами. При цьому моащивий діапазон зміни Л від 10 до О.ООімкм 1 менше. ■

Використовуєш дану схему дифракції, проведені дослід-жекня рел’єфу поверхні 1 структури тонкій приповерхневих шарів монокристалів СсіТе, ІюБЬ після різних видів хіміко-меха-нічної 1 лазерної обробки поверхні. Показано, що мінімальні розміри висот нерівностей, які можна одержати безпосередньо з топограм, рівні ~ 2.5 ісґ2мкм. Проведений також аналіз основних закономірностей формування контрасту від дефектів на поверхні кристалів С<іТо 1 їпЗЬ до 1 після лазерної дії. Піс-

ля Імпульсної'О мілісекундного лазерного оіі]ом1нєіііьі •,тримано уточнений розподіл деформація в приповерхневих шарах з криви* дифракційного відбивання (рис.7), одержаних на двохкрис-тальному (п,-т) спектрометрі в косонесиметричнія схемі. Проаналізовані перспективи ефективного використання даної схеми ДКС і топографії у випадку Інших зовнішньіх дія на поверхню кристалу. - '

Рис.7.Криві дифракційного відбивання від монокристалу іпзь а) ф=2в°; ь) ф=90о;

—д—і- експериментальна крива до опромінення; -о....о- експериментальна

крива після лазерного опрем їло шія.

В шостій главі на основі розробленого алгоритму чисельного рішення рівнянь динамічної дифракції в реальних кристалах (рівнянь Такагі) проведено дослідження впливу параштрів ультразвуку на ефект аномального проходаеїшя у випадку бага-тохвильової дифракції. Виявлено, що' в залежності від орієнтації вектора зміщення акустичної хвилі и(а) по відношенню

до векторів дифракції н в площині розсіяння можливі один, два або більше ронтгеноакустичних резонансів. Для прикладу, на рис.8. демонструється залежність Інтенсивності Ит дифра-говаїшх хвиль від довжини хвилі ультразвуку для випадні трьохвшіьової (111,ТИ) дифракції Лауе.СиК,-випромінювання. Характерно, що при акустичному збудженні кристалу знімаєтьм заборона на пряму взаємодію дифрагованих и 1 нТп хшль< Це відбувається внаслідок зміщення атомів Із положень рівноваги в ідеальному кристалі. Структурний фактор за'язуючогс И200 відбивання уже не рівний нулю і визначається величинам! амплітуди 1 періоду акустичної хвилі. Рентгеноакустичний резонанс в даному випадку інтерпретується як Інтерференції старих 1 нових хвильових полів, які виникають в результат] зняття виродження в точці Лоренца і розчеплення сперсійнш віток. Підтвердженням цього Факту є взаємодія дифрагованш хвиль, яка спостерігається у вигляді осциляція інтенсивності в залежності від співвідношення л, /л при орієнтації вектор; и(г) паралельно вектору зв'язуючого відбивання Н2ЙС (рис.8ь), 1 її відсутність, коли ці вектори взамно перпендикулярні (рис.8г). Зауважимо, що при першій орієнтації вектора и(г)'дана трьохвильова конфігурація є найбільш чутливо! до акустичних деформацій. '

Експериментально досліджено шілив лЬперечішх акустнчню зміщень на багатохвильові конфігурації в схемі експерименту Ренінгера. Встановлено, що трьохвильові квазікомпланарні конфігурації типу (Р00.351) та (600,35Т) є найбільш чутливими до малих деформацій кристалічної гратки. При збудженні і кристалі акустичних деформацій величиною є=і.З Ю-7, спостерігається зменшення інтенсивності та зміщення багатсхвильо-

них піків. Отримані результати дозволили використати оагато-хвильову диіірактометрію для розробки методу визначення компонент тензора деформацій і оцінки напруженого стану кристалу в цілому.

Досліджено вплив на рентгоноакустнчну взаємодію макро-деформацій тішу еквідистантного і експоненцШюго згину атоміпіх площин у випадку трьохвильової дифракції (111 ,Т11) як в тонкому (циі), так 1 в товстому ((и~Ю) кристалах Се. Вивчені особливості поведінки Інтенсивностей дифрагованих хвиль и при різних орієнтаціях вектора зміщеїлія акустичної хвилі в площині трьохвильових векторів дифракції. Виявлено, що як для тонкого, так 1 товстого кристалів еквідиі.тантний згин атомних площин ітри орієнтації вектора иіНгоо - вектору зв'язуючого відбивання, приводить до суттєвої зміни характе-

V

^ ґ !і

0.5 ----------------------------

О1

З

\

N

0 02 ~ " 0.4 РІО5

Рис.8.Залежності коефіцієнтів відбивання дифрагова-них хвиль - н (X /Л)=П (Я /А)/и (р-О) при

те т з осо ^ г

р=0.25 10"5 у випадку: а) шН200, Ь) и|Н2Гі0.

ру рентгеноакустичної взаємодії. Б тонкому кристалі відбувається перерозподіл інтенсивності в області кристалу, да виконується умова резонансу, п товстому кристалі відбувається інверсія ефекту аномального поділення. Для Інших орієнтацій и по відношенню до мав місце зміщення 1 розширення характерних провалі іі Інтенсиьності для даної трьохвильової дифракції. Для спадаючого по експононційному закону згину атомних площин Оагатохвильовий ефект рентгеноакустичного резонансу не тільки послаблюється, але 1 зміщується в короткохвильову область довжин ультразвуку. Показано, що при певному виборі напрямку и можна керувати процесом подавлення інтенсивності тих чи Інших дифраговаїшх хвиль.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І ВИСНОВКИ.

1. При дії зовнішньої зосередженої сили на кристал механізми формування муарових 1 топографічних зображень пруж-ньо•деформованих областей змінюються з переходом до сильішх деформацій. Для слабких деформацій зображення в основному відображає функцію локальних розорієнтацій. Для сильних деформацій - її похідну. Це обумовлено тіг„ що в області сильних деформацій відбувається розмиття вузлів оберненої гратки

1, як наслідок, зменшення віддалі між дисперсійними вітками, що спричинює перехід від ейконального до .міжвіткового характеру розсіяння рентгенівського випромінювання із збільшенням навантаження.

2. Виявлені нові "деформаційні" смуги в сильно деформованому клиновидному аналізаторі Ні-інтерферометра, поява яких обумовлена міжвітковим характером розсіяння рентгенівських променів, період 1 форма яких залежать від величини прикладеної сили. Зображення сильно неоднорідних полів змі-

день складаються з кінематичного 1 динамічного. В області кінематичного зображення виявлені товщинні осциляції Інтенсивності динамічного розсіянн'.'.

3. Досліджені закономірності формування Інтерферомет-ри'пшх зображань дефектів, які розміщені в різних пластинах грьохкристального Інтерферометри. Одержані муарсві зображення є результатом сумарної фазової взаємодії зображень дефектів, які знаходяться в усіх компонентах Інтерферометра. Проїв взаємодії визначається "потужністю" деформаційних полів цефектів.

4. Механізми формування інтерфчрометричних 1 топогра-

фічних зображень окремих дефектів в акустично збудженому кристалі визначаються співвідношенням довжини хвилі ультразвуку 1 екстгажційної довжини, а також величиною амплітуди ультразвукової хвилі, зміна якої у випадку рентгеноакустич-їого резонансу обумовлює періодичне проходження мінімумів товщинних осциляцій когерентної складової дифрагованого ви-тромінювання через місце знаходження дефектів. Це забезпечує збільшення розмірів зображень дефектів, як для кінематичної, гак 1 для динамічної складових. '

5. В умовах рентгеноакустичдаго резонансу експериментально досліджені амплітудні залежності Інтегральної Інтен-жвності І(и) 1 її просторовий розподіл І(х) в кристалах, що «істять смуги росту 1 свірлові дефекти. Визначені значення жстинкційної довжини А, статичного фактору Дебая-Валлера ь, коефіцієнта дифузного поглинання 1 рівня деформації кристалічної гратки є, а також знайдені характерні розміри мік-гадефектів 1 їх густина на одшшцю об'єму. Встановлено, що в іовгохвильовій області ультразвуку контраст від мікродефек-

- зо -

тів суттєво підсилюється.

6. Теоретично і експериментально досліджено вплив акустичних зміщень на розсіяння рентгенівських променів в.трьох-кристальному ььь-інтерферометрі. Виявлено, що найбільші зміни періодів муарових смуг відбуваються при частотах ультразвуку, близьких до резонансної. Зростання амплітуди ультразвуку веде або до збільшення, або до зменшення кута повороту втомшіх площин відносно початкового значення. Основною причиною максимальних змін періодів муарових смуг є дисперсійний характер залежності екстинкціййої довжини від співвідношення ХБ/Л. Показано, що метод рентгенівського муару дозволяє визначити не тільки міру однорідності акустичного хвильового поля, але й оцінити значення його амплітуди локально в кожній точці кристалу.

7. Теоретично досліджено вплив рентгеноакустичної взаємодії на формування контрасту дислокацій. Встановлені механізми формування дифракційних зображень дислокацій різних тшіів 1 орієнтацій в залежності від параметрів ультразвуко-’ вої хвилі. В резонансному випадку (^3=А) відбувається помітне збільшення дислокаційного контрасту відносно фону, а також різноманітна трансформація зображеннь в залежності від механізмів їх формування. Встановлені закономірності використані для вдосконалення традиційної рентгенівської топографії, а також для розробки нових методів дослідження структурних недосконалостей.

8. Вперше продемонстрована можливість виявлення включень, в умовах ронтгеяоакустячного резонансу при певних значеннях амплітуди V/, які в звичайних умовах на топограмах непомітні. Розміри дифракційного зображежя включень, одержані

•- Зі -

при Х3=Л е точному положенні відбивання, співрозмірні з такими, які можуть бути одержані на схилі кривої гойдання. Досягається це шляхом послаблення когерентної складової розсіяння 1 підсилення ня*огерантної. Тип мікродефектів не впливає на фоновий ріст динамічної 1 кінематичної складових зо-Зраження. •

9. Числовим рішенням рівнянь Такагі досліджено вилив зквідастантного згину 1 ультразвукового поля деформацій на Загатохвильове розсіяння у випадку трьохвильової (111,І11) їауе дифракції. Показано, іцо при орієнтації вектора зміщень паралельно вектору зв’язуючого відбивання, дана трьохвильова конфігурація е більш чутливою до слабких спотворень криста-иічної гратки, ніж двохвильові. Встановлено, іцо при зміі'1 зрієнтації векторів дифракції в площині розсіяння можливий здин або два рентгеноакустичні резонанси. Спостерігається зняття заборони на пряму взаємодію дифрагованих (111) 1 (Т11) хвиль. Показано, що в короткохвильовій області .акустичних довжин хвиль періоди маятникових осциляцій

ібільшуються, з в довгохвильовій - е матуються. В реионаяс-шх випадках із збільшенням амплітуда ультразвуку виникають гараметричні осциляції Інтенсивностей дифрагованих хвиль з тріодом, кратним перенормованій ексяпшційній довжині.

Ю. Вперше теоретично досліджено вплив на рентгеноакус-•ичку взаємодію в умовах резонансу еквідастзнтного згину ітомшіх площин кристалу се у випадку трьохвильової даітракції 111,111). Встановлено, що при орієнтації вектора зміщень іШ200 з ростом V,’- відбувається Інверсія ефекту аномального :одавлення Інтенсивності дифрагованих хвиль. При наявності в ристалі експоненційно спадаючого поля зміщень багатохвильс-

вий ефект релтгеноакустичного резонансу послаблюється прі довільних орієнтаціях вектора и по відношенню до Нт. Підбором напрямків орієнтації и можна керувати процесом подавлен-ня або підсилення тих або інших дифрагованих хвиль.

11. Встановлено, що у випадку квазікомпланарної дифракції (600,351) при дії ультразвуку на кристал відбувається на тільки зменшення Інтенсивності багатохвильового піку, але й зміщення його від початкового положення. Обгрунтована перспектива використання багатохвильового ефекту Ренінгера для побудови геометричної теорії багатохвильової тензометрії .

12. В косонесиметричній схемі дифракції на відбивання азимутальним скануванням навколо вектора дифракції реалізується неперервне зменшення екстинкційної довжини до значень порядка декількох десятків ангстрем. Це відкриває нові можливості неруйнуючого дифрзктометричного 1 топографічного пошарового аналізу структурних змін в приповерхневих шарах при зовнішніх діях на поверхню кристалу. '

13. Реалізована схема косонесиметричної геометрії дифракції на відбивання в одно- 1 двохкристальній установці кристалів з подальшим азимутальним скануванням навколо вектора дифракції. Досліджені рел'єф поверхні 1 структура тонкій приповерхневих шарів монокристалів бі, сате, іпвь після різних видів хіміко-механічної 1 лазерної обробки. Мінімальні розміри висот нерівностей, які визначаються безпосередньо із топограм, рівні ~ 2.5 Ю-2 мкм . Проведений аналіз основних закономірностей формування контрасту від дефектів на поверхні кристалів сате 1 іпбь до і після лазерної дії. Обгрунтовані перспективи застосування даного методу топографії та ДКС також у випадку інших дій на поверхню кристалу.

Основні результати дисертації оігублікорані в таких наукових працях:

1. Козьмик В.Д., Раранский Н.Д., Фодчук И.М. Зависимость формы маятниковых полос от расстояния между образцом и пленкой //УФЖ.-1980.-25,^5.-С.852.

2. Кшевецквя М.Л., Раранский Н.Д., Фодчук И.М.,Шафраник В.II. Дисперсионные аффекты при многоволновом рассеянии рентгеновских лучей //УФЖ.-1983.-28,й12.-С.1846.

3. Раранский Н.Д., Шафранюк В.П., Фодчук И.М. Муаровыэ изображения полос роста в бездислокациоішом монокристалле зі //УФЖ.-1985. -30 ,.'51 .-С. 133.

4. Раранский Н.Д., Шафраник В.П., Фодчук И.М. Рентгеноинтор-феромэтрическов изображение полей деформаций вокруг дислокационных скоплений //Металлофизика.-1985.-7,55.-С.63.

5. Остапович М.В., Фодчук И.М. Рассеяние плоских рентгенов-

ских волн при трехволновой дифракции (111,Т11) в,германии с эквидистантно изогнутыми отражающими плоскостями //УФЖ. -1985.-ЗО,Я2.-С.310. . .

5. Раранский Н.Д.,Остапович М.В.,Фодчук И.М.Остапович В.Н. Трехволновые маятниковые осцилляции в кристаллах с эквидистантно изогнутыми отражающими плоскостями.//УФЖ.-1986.

' -31 ,#7.-С.1080.

7. Раранский Н.Д, Фодчук И.М., Струк Я.М., Новиков С.Н. Трехволновая (111.Т11) дифракция рентгеновских волн в кристалле се с периодическим полем смещений //Мэталофи-зика.-1988.-10,^5.-С.59.

3. Раранский Н.Д., Фодчук И.М., Струк Я.М., Сергеев В.Н., Новиков С.Н. Аномальное прохождение рентгеновских лучей в

случае трехволновой (111.Т11) дивакцин на кристалле с акустическим полем смещений //Кристаллография.-1989.-34, вып.5.-С.1563.

9. Кшэвецкий С.А., Стецко Ю.П., Оодчук И.М., Мельничук И.В, Полянко B.C.. Косонесимметричная рентгеновская топография приповерхностных слоев монокристаллов //УФЖ.-1990.-35, ЖВ.-С.444.

10.Fodohuk I.M, Raraneky N.D., Struk Ya.M., Sergeyev V.H., Novikov S.N. X-Ray Aoouetio effots in Multlple-beam Corn-planar Dirraotlon //Ao.ta orystallogr. A.-1990.-46,

Sup.-C.435.

H.Raransky N.D., Struk Ya.M., Fodohuk I.М., Shafranuk V.P.

A Study or Crystal Defeots by X -Ray Moire Pattern Method //Aota orystallogr. A.-1990.-46,Sup.-C.424.

12.Щер0ак В.М.,‘Фодчук И.М., Тихонова В.М. Примесные дефекты структуры в монокристаллах cdTa //Кристалогрвфия.-1991 .-36,вып.4.-С.1521.

13.Фодчук И.М..КшевецкиЯ 0.С. Рентгенотопографические иссле--дования рельефа поверхности и дефектов структуры тонких приповерхностных слоев монокристаллов JnSb и CdTe //Метв-лофизика.-1992.-14,^5.-С.57.

14.Раранский Н.Д.,Фодчук И.М.,Сергеев В.Н. .Гим'пшский А.Г.

Струк Я.М., Новиков С.Н., Шафраник В.П.'Влияние ультразвуковых деформаций на муаровые картины //Металлофизика. -1993. -16, JS1 .-С. 47. .

15.Раранский Н.Д.,Фодчук И.М.,Сергеев В.Н. .Гимчинский А.Г. Ворча М.Д. Влияние ультразвуковых деформаций на многоволновую дифракцию в схеме Реншшгерэ //Металлофизика.-1993. -16.Jffi.-C.97.

16.Раранский Н.Д., Фодчук И.М., Новиков С.II., Коровяшсо О.Ж.

Влияние ультразвука на контраст дислокация //Металлофизика.-1993.-16.JS2.-С.45. .

17.Raransky A.N., Stmk J.M., Fodohuk I.М., Raraneky A.M. Solution of X-Ray Diffraction Inverse Problems In Optloe //Proo. SPIE.- Bellingham, 1993.-P.37.

18.Раранский Н.Д,. Фодчук И.М., Новиков С.Н. Влияние ультразвуковых деформаций на формирование изображения дислокации параллельной поверхностям кристалла //Металофизикэ.-1994. -16.JJ4.-C.S7.

19.Кшевецкий С.А., Раранский А.Н., Фодчук И.М.Рентгеновская

дифрактометрия приповерхностных слоев монокристаллов в косонесимметричной схеме дифракции /Л1оталло<|изика.-1994. -16..Ч4.-С.66. .

20.Раранский Н.Д., Фодчук И.М., Новиков С.Н.,Коровяшсо О.Ж., Гимчинский А.Г. Особенности рассеяния рентгеновских лучей в акустически возбужденном кристалле, содержащем микродефекты //Металлофизика. -1994 .-16,.'М.-С.33.

21 .Раранский Н.Д., Остапович М.В., Фгдчук И.М. Многоволновые маятниковые осцилляции в кристаллах с 'эквидистантно изогнутыми отражающими плоскостями /Черновицкий-гос. ун-т.- Черновцы, 1934.- Деп. в УкрНИИНТИ, 10.10.84. JS1691 Ук-84 Деп. ' .

23.раранский Н.Д..Фодчук И.М., Бояджан Г.С. Маятниковые по-

лосы в упруго-деформированных монокристаллах /Черновицкий гос. ун-т.- Черновцы, 1985.- Деп. В УкрИШНТИ, 22.07. 85. JS1458 Ук-85 Деп. .

24.Раранский Н.Д., Фодчук И.М., Шафраник В.П. Рентгенотопографические и интерферометрические изображения полей

упругих деформаций , возникающих при действ™ внешних сосредоточенных сил на si /Черновицкий гос. ун-т.- Черновой. 1985.- Деп. в УкрНИИНТИ, 15.04.85. J*1432 Ук-84 Деп.

25.Рвранский Н.Д., Фодчук И.М., Струк Я.М. Трехполновая дифракция (Т11,200) в крист. Се с эквидистантно изогнутыми плоскостями /Ред. журн. УФЖ.- Киев, 1987.- Деп. в ВИНИТИ 06.10.87. Л7142-В87.

гб.Раранский Н.Д.,Фодчук И.М.,Струк Я.*М.,Новиков С.Н. Много-волнойая дифракция рентгеновских лучей в кристалле с акустическим полем смещения /Ред. журн. "Известия вузов"-Томск, 1988.- Деп. в ВИНИТИ 24.06.88. JJ5012-B88.

27.раранский Н.Д., Струк я.м., Фодчук И.М. Трехволновые ма-

ятниковые полосы в Се р случае одномерных искажений // Межвузовский сборник научных трудов." Физика Ереван, ЕрГУ, 1987 ,.№8-9.-С. 126. ,

28.Рвранский Н.Д., Струк Я.М., Фодчук И.М., Шафраник В.П. Определение локальных разориентэций атомных плоскостей методом рентгеновского дифракционного муара //Межвузовский сборник научных трудов." Физика Ереван,

ЕрГУ, 1987,Ji8-9.-C. 153. .

29.Baransky N.D., Struk Ya.M., Fodchuk I.М., Shafranuyk V.P. Interferenoe effeots in wear arid stronq distorsion oases in X-Ray lnterferomstr //Collected abstracts Twelfth European Cryetallographio meeting.- Moekow, 1989.-3.-94.

' 30.FodchuIt I.М., Raransky N.D., Struk Ya. М., Sergeev V.N. X-Ray multiple diffraction in crystals with ohe dimensional displacement field //Collected abetraote Twelfth European Crystallographic meeting.- Moekow, 1989.-3.-42.

Фодчук И.М. "Двух- и иноговолновыа рентгеноакустическна эффекты в топографии и интерферометрии раалышх крнсталов".

Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-матеМатических наук по специальности 01.04.07 - физика твердою тала, ин-т Металлофизики АН Украины, Киев, 1994.

Защищается 30 научных робот, которые содержат экспериментальные и теоретические исследования рентгенодифракщюшшх аффектов в акустически возбужденных кристаллах, содержащих дефекты структуры. Установлены механизмы влияния параметров ультразвуковой стоячей волны на формирование рентгеноинтер-ферометрического и топографического ш.1ражений отдельных дислокаций и микродефектов. Показано, что в условиях рентгеноакустического резонанса происходит существенная трансформация изображения дефектов со значителыпш усилв1шем их контраста. Это использовано для разработки новых высокораз-рвшающих топографических и дифрактсметрических методов структурной диагностики кристаллов.

Fodchuk I.M. Two- and multiwave X-ray acoustic effects in real crystals topography and interferometry.

The pliys.-math. dootor high degree thesis із presented. The epeo. 01.04.07 - solid state physics, Metallophysios Institute of Ukraine Aoademy of Soienoe, Kiev, 1994.

30 papers are presented, which contains experimental mid theoretioal researohe on X-ray aooustio effeots in aoousti-cally exolted orystals with different struoture defects. The raeohanisms of ultrasound stagnant 'wave influenoe on the X-ray topography image formation for single dislocations and miorodefeots are obtained. It is «hown that essential transformation of the defects images with considerably contrast strengthening ooours under the X-ray-aooustio reeonanse condition. This has been used for croation of the new high resolution topography and dlffraotome try methods of the orys-tal structure diagnostics.

Ключові слова! рентгенівські промені, дифракція, ронт-геновкусгичний резонанс, пкстинкційна довжина, дефекти. '