Рентгеноакустические исследования структуры реальных монокристаллов кремния тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВШІЙ УНІВЕРСИТЕТ РГо ОД іч. Ю.ФЕДЬКОВїІЧЛ

2 З ОПТ 1395

На правах рукопису

ГІМЧЙНСьКШ'І Олександр Георгійович

РЕНТГЕНОЛКУСТИЧШ ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ РЕАЛЬНИХ МОНОКРИСТАЛІВ КРЕМНІЮ

01.04.10 - фізика напівпровідників і діелектриків

Автореферат дисертації ил здобуття наукового ступеня кандидата фЬшиї-матемптичних наук

Чернівці - 1995

Дисертацією с рукопис.

Роботу виконано на кафедрі фізики твердого тіла Чернівецького державного університету ім. Ю.Федьковича.

Науковий керівнн1;: доктор фізико-математичних наук

професор Наринський Микола Дмитрович

Офіційні опоненти: член-кореспондент НАН України,

■ доктор фізико-математичних наук,

професор Молодкіп Вадим Борисович

. доктор фізико-математичних наук,

професор Рареико ІларШ Михайлович

Провідна організація-' Інститут фізики напівпровідників НАН України,

Київ.

Захист, відбудеться 26 жовтня 1995 р. о 15-ій годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д "07.01.і 6 при Чернівецькому державному університеті ім. 10. Федьковича (27'4012,'м.Чернівці, вуд.Університетська 19. велика фізична аудиторія). Від(-укн на автореферат у двох примірниках, завірених печаткою установи, просимо надсилати за адресою: 2741)12 м.Чернівці, вул. Коцюбинського, 2, Чернівецький держуніверситет.

Э дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Чернівецькою державного університету ім. Ю. Федьковича (вул. Л.Українки, 23).

Автореферат розісланий "26 вересня І9У5р."

Вчений секретар спеціалізованої Ради

М.В. Курганецький

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми досліджень. Дисертація присвячена теоретичному і експеримешапьнолу дослідженню закономірностей впливу дефектів структури на рентгенодифракційні і рентгеиоакустичні ефекти в кристалах та розвитку, На основі одержаних результатів, нових методів структурної діагностики реальних кристалів. Задачі сучасної опто- і мікроелектроніки вимагають суттєвого покращення структурної досконалості напівпровідникових матеріалів. Характерною особливістю цих матері мів з наявність в них різноманітних дефектів, що з одного боку складніоє цілеспрямоване керування ними, а з іншого обумовлює широкий спектр електрофізичних .властивостей. Вивчення процесій дефектоутворення, шо виникають при електронному опроміненні з надзвичайно важливим як для технологічного процесу виготовлення приладів, так і для експлуатації їх в умовах жорстких зовнішніх середовищ.

Переважна більшість макроскопічних властивостей крис. алу визначається усередненими (статистичними) характеристиками його реальної структури. Тому важливого значення набуває розширення можливостей рен ленодифрактометричннх методів дослідження дефектів структури напівпровідникових кристалів, які базуються на особливостях розподілу інтенсивності розсіяного випромінювання в просторі оберненої іратки. •

Останнім часом значний інтерес викликаюіь дослідження дифракції рентгенівських променів п акустично збуджених кристалах. Періодичність деформацій ультразвукової стоячої поперечної хвилі дозволяє провесні наочний і послідовний аналіз закономірностей дифракційної взазмодії рентгенівських променів з реальним кристалом. Акустична дія. крім того, дозволяє керувати ретгенігським хвильовим полем всередині кристалу, що значно розширює можливості методів ідентифікації різних структурних недосконалостей. Сучасний рівень.

розвитку динамічної теорії розсіяння рентгенівських променів реальними кристалами, а також останні досягнення в дослідженні механізмів рентгеноакустичних взаємодій в досконалих і майже досконалих кристалах, дозволяють сподіватися, що встановлення фізичної природи і механізмів реіптеноанустичної взаємодії в кристалах з різним типом дефектів суттєво розширять можливості отримання і доповнять якісну і кількісну інформацію про реальну картину спотворення кристалічної гратки. Це дає можливість більш конкретизувати уявлення про взаємозв'язок структурних і електрофізичних властивостей напівпровідникових кристалів, що і визначає актуальність даної теми досліджень.

Необхідно зауважити, що складність аналітичного опису решшю-акустодифракцШшіх ефектів в реальних монокристалах потребує для аналізу і однозначної інтерпретації одержаних результатів розробки і застосування нових методів математичного моделювання процесів динамічного розсіяння рентгенівських променів на сучасних швидкодіючих ЕОМ.

Мстою даної роботи є екпернмеїтшьне і теоретичне дослідження механізмів дифракційних та рентгеноакустичних ефектів в реальних кристалах, які одночасно містять статичні і акустичні спотворення структури. При цьому вирішувались наступні задачі:

1.Виявлення структурних змін, що виникають при високоенері етичному електронному опроміненні кристалів Яі.

2.Досліджеиня закономірностей впливу смуг росту і свірлових дефектів на характер амплітудної залежності інтегральної відбиваючої здатності кристалу і оцінка неоднорідності акустичною хвильового поля.

3.Внзначення впливу параметрів ультразвукової хвилі на ренггено-

акустичну взаємодію в реальних кристалах кремнію. .

4.Досліджеиня впливу еквідисгантного і експоненціііного згину атомних площин на формування просторового розподілу інтенсивності

дифрагованого пучка і амплітудних залежностей в умовах рептгено-•акустичного резонансу. ' •

Методи дослідження: одно- і двокристальпа рентгенівська диф-рактомегрія, реигеніпська топографія, числові методи з розробкою алгоритмів і програмного забезпечення розв'язку системи рівнянь в частинних похідних із змінними коефіцієнтами.

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

1.Вперше рентгенографічно досліджені структурні зміни в кристалах Яі, що виникають після високоенергетичного опромінення електро» нами. Встановлено, то таке опромінення приводить до покращення структурної досконалості кристалів, ніо впрошені мегодом Чохраль-ского. Визначені структурно чутливі інтегральні характеристики крис-таліі>: фактор Дебая-Впдлера Ь; коефіцієнт дифузного поглинання

2.Досліджені рентгеноакусіичні взаємодії в довгохвильовій області ультразвукових коливані. (УЖ) на кристалах, що містять смуїн росту. Встановлена иовторювалміість карт шні рентгеноакустичного резонансу в довго хвильовій області при часі отих УЗК, кратних основній гармоніці. Показана можливість використання даного ефекту для дослідження довгоперіоднич спотворень кристалічної гратки.

3.Вперше проведені теоретичні дослідження на основі рівнянь

Такагі вилипу коротко- і довгохвильових акустичних деформаційних полів н кристалах з єкспонєішішшм і еквіднсіантним згином атомних площин на просторовий розподіл інтенсивності дифрагованого пучка і амплітудні «іпежності інтеїральїіої інтенсивності в умовах рентгено-акустичного резонансу. .

Наукова і нракпічна значимість роботи. Отримані в роботі ноні лані суїтєво розширюють фізичиі уявлення про механізми рентгено-ак}стнч:шх взаємодій в реальному кристалі і можуть бути практично.

-б- .

використані як для розробки нових неруіінуючнх дифракційних методів дослідження монокристалів, так і для подальшого розвитку динамічної теорії розсіяння рентгенівських променів. -

Зокрема досліджені структурні зміни кристалів 5і після високоенергетичного опромінення електронами створюють нові можливості керування структурною досконалістю кристалу.

Встановлення повгоріованності рентгеноакуетичного резонансу диє можливість відділяти короткоперіодні деформаційні поля від довго-періоднил.

Проведене теоретичне моделювання впливу різних за природою деформаційних полів На рєттегіоакусгичіїу іпагмодію зн; іно розширює уявлення ііро фізичні механізми її поведінки в.реальних кристалах.

Счуніні. лі>стоі)1цносіі. Достовірність одержаних результатів забезпечувалась иіляхом застосування незалежних експериментальних метолів дослідження та широке використання методів математичного моделювання. Порівняння отриманих в роботі результатів з даними існуючих літературних джерел також підтверджує достовірність основних результатів роботи.

Основні положенії», ию виносяться на захист.

1.Нові реііггеноикустодифракційні ефекти, які виникають в наслі-'-док впливу високоенергетичного опромінення електронами на структурну досконалість кристалів кремнію, вирощених методом Чохраль-ского.

2.Реіш еноакустина взаємодія в довгохвильовій області ультразвукових коливань в кристалах, що містять смуги росту. Встановлена повторкжальність картини рентгеноакуетичного резонансу в довгохвильовій області при частотах УЗК, кратних реюнансній гармоніці.

3. встановлені механізми і закономірності впливу параметрів коротко- і довгохвильових акустичних деформацій, еквідисіантпої о' і ексионеииійпої о згинів на рентісноакустичну ічасмодію в кристалі:

Апробація роботи. Результаті* досліджень, що лягли в основу дисертації, доповідались і обговорювались на таких конференціях, нарадах і семінарах: IV міжнародній конференції з фізики і технології тонких плівок (Івано-Франківськ, 1993р.), Ювілейній Конференції Інституту електронної фізики (Ужгород, 1993р.), II Європейському симпозіумі "Рентгенівська топографія і високороздільна днфрактометрія" (Берлін, 1994р.), і семінарах кафедри ФТТ ЧДУ.

Особистий внесок. Дослідження, представлені в дисертації, результатом самостійної роботи автора, якому належать реалізація експериментів і теоретичних розрахунків, формулювання загальних висновків дисертації і основних положеинь, що виносяться на захішг. Окремі положення експериментально перевірялись у співавторстві із співробітниками кафедри ФТТ Чернівецького держуніверситету.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 8 друкованих праць, приведених На закінчення автореферету.

Структура 1 об’єм дисертації. Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів, закінчення, списку літератури з 180 Джерел і додатку. Виклад зроблено на 140 сторінках друкованого тексту, шо містять 33 рисунки і 5 таблиць. .

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовується актуальність вибраної теми досліджень, сформульовані мета і основні задачі роботи, її наукова новизна, практична значимість одержаних результатів, представлені основні положення, які виносяться на захист, а також відомості про апробацію.

В першому розділі, що є оглядом літератури по темі дисертації, викладені основні положення динамічної теорії дифракції рентгенівських променів в досконалих і спотворених кристалах. Проведений детальний аналіз публікацій, які присвячені теоретичному і експериментальному дослідженню особливостей розсіяння рентгенівськім

хвиль в акустично збуджених крисі алах. Приведений також літературний огляд розвитку теорії і практичного використання методів діагностики мікродефсктів, основаних на аналізі величин інтегральної відбиваючої здатності кристалу у випадку Брег- і Лауе-дифракції рентгенівських променів. .

В другому иозДілі приведені основні результати експериментальних досліджень впливу вис.окоснергепгПюго опромінення електронами на структурні зміни в кристалах, впрошених методом Чохральского.

Рентгенівська днфрактометрія , а основі якої використовується аналіз інтегральних (усереднених па об'єму розсіяння) характеристик дефектних структур є одним із найбільш ефективних методіі, діагностики структурної досконалості кристалів. Наявність в об'ємі розсіяння локальних пгіруїпепь періодичності структури приводить до появи двох основних ефектів, які конкурують між собою: зменшення амплітуди хвіть когерентно розсіяних Променів в грагці з статистично розподіленими Дефектами і Виникнення дифузного фону. Використовуючи однокристальиу схему дифракції, виділення дифузної складової розсіяння на кристалах, опромінених електронами, проводилось шляхом аналізу просторового розподілу інтенсивності дифраговаіного в геометрії Брега пучка І|,Гх). Об'єктами досліджень були бездислокаційні зраз- ' ки Яі. вирощені методом Чохральского. Одна частина зразків різної говніини опроміНІовалась високоенергетичними електронами: енергія опромінення - Е=ІОМсВ, перша доза - Фе=51014 см'2 при густині потоку <ре=1.91012 ел.см-^с"1: друґн доза - Фе=510|4см‘2,(ре=5-!0І ^л.см'^с'1: третя доза - Фе=10,6см’2, <ре=6.3-105 'ел.см^с'1. Друга частина тих же зразків, використовувалась в якості кон трольних для визначення струк-іуриих змін, шо відбуваються при опромінені. Відмітимо, що зразки містили рівномірно розподілені мікродефекін і смуги росту. Крім тою, ;шя порівняння. п якості-спідок;! використовувався нисокодпсконплнн зразок кремнію, впрошеним методом бсітіїгсльноі зонної нл; чкн.

Аналіз просторових розподілів інтенсивності !(х), а також дослідження зміни характеру залежностей абсолютних значень інтегральної відбиваючої здатності (ІВЗ) 11; для даних кристалів від порядку симетричних рефлексів (333), (444), (555), (777), (888) в МоКа|- випромінещіі в одно- і двокристальній схемі, показує, що високоенергетичне огіромі- • иення електронами в цілому покращує ступінь структурної досконалості кристалу. В таблиці 1 приведені інтегральні характеристики структурної досконалості досліджуваних кристалів: фактор Дебая-Валлера Ь і коефіцієнт дифузних втрат При цьому слід відмітити, що із збільшенням дози опромінення наростає різниця у відбиваючій здатності двох сторін опроміненого зразка (рис.І). Лижня сторона зразка виявилась більш досконалою ніж та. яка безпосередньо опромінювалась. Пояснюється цс наявністю в приповерхневих шарах сильно спотворених областей вдовж напрямку траєкторії! , вибитих електпоііами атомів з великими енергіями. Вдовж таких траєкторій відбувається сшіьне локальне нагрівання, внаслідок чого може виникнути розплавлений кристалу з подальшим затвердінням "рідинпоподібної" структури.

Для уточнення можливості таких структурній змін як в об'ємі кристалу, тік і в приповерхневих шарах використовувався двохрис-тальний спектрометр в косонеснметричній геометрії дифракції досліджуваного кристалу [3] .‘ Дана схема дозволяє дослідити структурні зміни в кристалах в досить Широкому діапазоні товщин, внаслідок зміни екстиНкційної довжини.

. Криві гойдання, зняті з обох сторін зразка при різних кутах азимутального сканування вказують на те, Що При зменшені глибини проникнення рентгенівських променів в кристал величина середньої зміни періода кристалічної гратки опроміненої сторони зростає. Це може бути викликано дією високоенергетичних електронів при їх зіткненнях із атомами гратки і утворенням "рідинпоподібної" фази внаслідок локального нагріву кристалу.

Таблиця 1. Інтегральні характеристики кристалу до і після . електронного опромінення ■

а) Інтегральна відбиваюча здатність И,

Порядок відбиття Ьк.1 Кристали 333 444 555 . { • 777 888

Л>1 Зразок безтигельної зонної плавки. Еталон. (Я]’ - розрахунок) 3.) 18 2.123 0.67045' 0.49258 1.1545

Л»1 Вихідний неопромі-нений зразок. 3.108 2,0779 0.6800 0.5157 1.283

ли Опромінений зразок а) опрормінена сторона б) неопромінена . 3.080 3.070 2.112 2.083 0.6665 0.6638 0.51 0.50 1.286 1.254

ЛМ Опромінений зразок а) опрормінена сторона б) неопромінена 3.204 . 3.135 2.139 2.116 0.6802 0.6776 0.531 0.5295 1.308 1.284

ли Опромінений зразок а) опрормінена сторона б) неопромінена ' 3.166 3.184 2.115 2.104 омоп 0.6784 0.5084 0.50119 1.245 1.256

Кінематична границя розрахунку Я* 51 34 5,9' 2.247 5.592

б) Статичний фактор Дебая-Валлёра ЫО^ . Коефіцієнт дифузного Ъошшання (.у СМ-І

Порядок відбиття ИкІ Кристали 555 777 , 888

ЛИ Вихідний неопромі- 0.859 5.848 12.99 6.01

нениГі зразок.

№3 Опромінений зразок

а) опрормінена сторона 4.306 13.3 8.93

б) неопромінена 1.858 10.2 5 50

М4 Опромінений зразок

а) опрормінена сторона 0.8768 9.700 10.03 10.825,

б) неопромінена ’ 0.8590 9.318 10.03 9.620*

Лі5 0промінени(і зразок

а) опрормінена сторона 0.8768 3.970 9.110 8.930

Є| неопромінена 0.6428 2.157 10.23 , 4.470

В третьому розділі наведені результати експериментальних дос-

ліджень рентгеакустичної взаємодії в кристалах, що містять смуги росту та йікродефекти і опромінювались електронами високих енергій. Розглянуто вплив реальгіої структури на відбиваючу здатність акустично збудженого кристалу в умовах )Л>3 (ц - лінійний коефіцієнт поглинання, 1 - Товщина). Досліджувались просторові розподіли інтен-

- »

сивності по палатці Бормана на різних гармоніках в коротко- і довго-

1|ъ імп/с

Рис.1. Просторові залежності !|,(х). (777) відривання МоКаі- випромінепня: а) опромінена сторона зр.тзкн №4: Ь) неопромі.чїма сторона зразки .N34; с) зразок №1 - безтигельни зонна пливка: сі) шіхілішії неопрпчінениіі зрпзок №2.

хвильовій області УЗК. Показано, іію па гармоніках, кратних резонансним частотам, в довгохвильовій області УЗК тонка структура просторового розподілу інтенсивності вздовж основи пшіп-кіі Бормана співпадає із резонансною. В гоп же чнс чутливість амплітудних залежностей інтегральної інтенсивності є вищою для випадку близького до рентгеноакустичного резонансу, ніж кратного. Підкреслюється, що кратні резонансні частоти можуть .бути ефективно використані' для визначення типу дефектів і їх йолів деформацій.

Досліджено вплив мікродефектів і смуг росту На рентгеноакус-тичну взаємодію в коротко-і довгохвильовій області УЗК в кристалах, вирощених ме.одом Чохральского. Визначені їх інтегральні структурні характеристики. В довгохвильовій області УЗК На частотах, що відповідають умові механічному резонансу, на різних йіЛстаннях від п'єзо-перегворювача виявлена система муарових смуг, яка є результатом взаємодії акустичного і рентгенівського полів в кристалах, цьому, при

наближенні до резонансної чистоти із довгохвильової об.тасгі, період муарових смуг зменшується і пндність їх повністю зникає при умові виконання іонаису.

Проведено дослідження впливу електронного опромінення на ренті еноакустичну взаємодію. Із аналізу просторових розподілів інтенсивності І(х). одержаних при різних частотах в короткохвильовій області УЗК, визначені екстинкційні довжини опромінених і контрольних зразків. Підтверджено, їло опромінення високоенергетичними елекіронами в цілому покращує структуру кристалу і приводить до зменшення екстикцШної довжини. Дамі величини, а також інтегральні характеристики досліджуваних з разків представлені в таблиці 2. При цьому використання МоКр- лінії в порівнянні з МоКа на малих порядках відбивання є більш ефективною. .

В четвертому розділі на основі числового рішення рівнянь Такагі 'аналізується вплив коротко- і довгохвильових акустичних деформаційних полів, еквідпетантного і експонснціііного згинів атомних площин на рентгеноакустичну взаємодію в кристалі Бі (цї=5, норядбк відбивання (220) МоКа- випромінепня). •

• Одним із основних завдань, що розглядаються в даному розділі, є теоретичне підтвердження ефекту неадігшвного йплнву статичних та акустичних деформацій на повну інтегральну відбиваючу здатність кристалу (2]. Модель статичних деформацій вибиралася різною. Перша модель - це Довго- і короткоперіодні акустичні деформації. Як слідує із аналізу одержаних результатів, комбіноване ультразвукове поле, що створюється Двома незалежними джерелами, подавлює рентгеноакус-тичну взаємодію як в коротко-, так і довгоперіодніи області акустичних деформацій (рис.2 і 3). При цьому вигляд амплітудної залежності ІьС'йО в Цілому Якісно такий же, як і в кристалах з хаотично розподіленими в об'ємі статичними дефектами.

Таблиця 2. Інтегральні характеристики структурної досконятості, визначені метолом РАР.

№ зразка т, мм Вид вирощу-. вання Опромі-; нення електронами Падаюче випромі- нення ці • V*. МГц х-102 см л, мкм • Ь МКМ

1 8.422 БЗЛ МоКаї 12.33 140.45 3.65 36.269 2.093-10-4 36.261

2 10.585 Чохр. МоКаї 15.5 139.38 4.808 36.306 1.238-10-3

139.8697 5.Ь37 36.546 .811-10-3

140.380 6.964 36.3109 9.593-10-3

Л 6 6.592 Чохр. МоКаї 9.65 138.1 1.9897 36.759 1.363-10-3

138.98 2.9845 36.675 1.135-10-2

140.0104 3.8135 36.576 8.654-10-3

3 10.684 Чохр. Опром. МоКаї 15.64 140.9 6.466 36.387 3.47- іР~1

4 6.275 Чохр. Опром. МоКаї 9.19 140.5297 4.145 36.577 8.656-10-3

5 - 4.519 Чохр. Опром. МоКа і 6.62 140.039 1.90 7 36.384 3.365-10-3

141.159 2.653 Г 36.292 8.457-10-*

142.909 3.814 36.336 2.055-10-3

•1 8.422 БЗП МоКр 8.83 140.6998 1.343 40.94 1.02-10-3 40.898 .

6 6.592 Чохр. МоКР 6.912 140.3999 10.612 41.143 5.98-10-3

7 4.402 Чохр. МоКР 4.615 126.7002 3.6477 41.228 8.046-10-3

3 10.684 , Чохр. Опром. МоКР 11.2 139.68 16.58 40:919 Г 5.35-10-4'

4 6.275 Чохр. Опром. МоКр 6.58 їй ; ' Л 1 Оч І2 3.979 4І.116 5.328-10-3

124.9498 3.648 41.124 5.543-10-3

124.3897 3.3X6 41.198 7.328-10-3

5 4.519 Чохр. Опром. МоКр 4.738 139.7603 7.129 41.086 4.605-10-3

Іь а) Ь)

Рис.2. Амплітудна'залежність Іі1(\Чг) при комбінованій дії двох УЗК: а) резонансного Хз=Л; Ь) Х,=Л і короткохвильового Х5і=Л/2. '

Іь а) Ь).

Рнс.З. Амплітудна залежність і|і(ТУ) при комбінованій дії двох УЗК: а) резонансного Ь) А-5=Д і довгохвильового 1 =ЗЛ (враховано розбіжшс і ь і*учка). •

Друге модельне представлення - вплив експоненцінних спотворень кристалічної гратки на реитгеноакустичну взаємодію. Аналізувався просторовий розподіл інтенсивності по палатці Бормана. Показано, іцо у випадку порушення вхідної поверхні виникає значна асиметрія просторового розподілу інтегральної інтенсивності і деякий її ріст в області слабких деформацій, а також її подавлення в області сильних деформацій. У випадку порушення вихідної поверхні - подавлення РАР.

~ о • в

5В - 10В

, -0.6 0 О.*' х,мм

Рис.4. Просторовий розподіл при комбінованій дії двох полів: резонансного Х8=Л

■ і сквіднстантиого Вг^.

Третя модель - еквідистантйиіі згин атомних площин в акустично .збудженому кристалі. Аналізувались також величини !(,(*)■ Цей випадок найбільш цікавий з точки зору трансформації вигляду І^(х) (рис.4). Виникає значна асиметрія розподілу Гь(х), а також розмиття міжполя-ризаційних мінімумів. '

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І ВИСНОВКИ

1. На основі аналізу просторового розподілу інтегральної інтенсивності і залежності абсолютного значення її від порядку відбивання досліджено вплив високоенергетичного опромінеііМя електронами на структурні зміни в кристалах Бі. Показано,’що високоенергетичне опромінення електронами, в цілому, покращує степінь структурної доскона-

лості кристалу. В той же час дещо пошкоджується опромінена поверхня кристалу. , '

2. ГІар. метри кривих гойдання, отриманих з обох сторін зразка при різних кутах азимутального сканування н косої^есиметричній схемі дифракції, вказують на те, що при зменшенні глибини проникнення рентгенівських променів в кристал усереднена величина періоду кристалічної гратки зростає в напрямку опроміненої поверхні.

3. Проведено аналіз просторового розподілу інтенсивності по палаті Бормана на різних гармоніках в коротко- і довгохвильовій області УЗК. Показано, що на гармоніках кратних резонансній частоті в довгохвильовій області УЗК тонка структура просторового розподілу інтенсивності вздовж основи палатки ІЗормана співпадає із резонансною. В той же час чутливість амплітудних залежностей інтегральної інтенсивності 1(,(УУ)лля випадку близького до рентгенонкустнчного

' резойансу є вищою, ніж кратного. Метод кратних резонансних частот (гармонік) може бути ефективно використаний Дчя прецизійного типу дефектів і створених ними полів деформацій.

■ 4. Визначені екстинкційні довжини опромінених і неоиромінених

зразків Бі. Підтверджено, ідо опромінення високоенергетичними електронами в цілому покращує структуру кристалу, а екстннкційна довжина зменшується до значень близьких до теоретичних (еталонного кристалу, вироіценного методом безтнгєльиаї зонної плавки). „ :

5. Теоретично Підтверджено ефект неадитивного впливу статичних та акустичних дефрмацій на повну інтегральну відбиваючу здатність кристалу Бі. Показано, що комбіноване ультразвукове поле, яке створюється двома незалежними джерелами, пригнічує ренттеїіоакус-гичну взаємодію як в коротко-, Так і довгоііеріодній області акустичних деформацій. При цьому вигляд амплітудної залежності в

цілому якісно -такий же, Як і й кристалах з хаотично розподіленими в об'ємі статичними дефектами, ідо експериментально підтверджується в

роботах В.Хруп».

6. Показано, шо у випадку спотворень вхідної поверхні кристалу виникає значна асиметрія просторового розподілу і деякий ріст інтегральної інтенсивності в області слабких деформацій, а також подавления її и області сильних деформацій. У випадку спотворень вихідної поверхні спостерігається подавления рентгеїюакустичного резонансу. Найбільші зміни просторового розподілу інтегральної інтенсивності мають місце у випадку еквідистштк. го зґину атомних площин в акустично збудженому кристалі. В даному випадку виникає значна асиметрія розподілу інтегральної інтенсивності а також розмиття міжполяри-заціиних мінімумів. .. -

Основні результати опубліковані в таких наукових працях:

1.Рарннскин Н.Д., Фодчук И.М.. Сергеев 13.II., Гимтинскйй А.Г.. Новиков С.Н. .Влияние ульгразвуковьіх деформаций на муаровые картины. II Металлофизика,- 1993.-15. №1.- С.47.

2. Раранскиіі Н.Д.. Фодчук И.М., Сергеев В.М.. Гймчинскин / .Г.,

Борча М.Д. Влияние ультразвуковых деформаций на многоволновую дифакнию п схеме Реннингера. // Металлофизика,- 1993,- 15, №2,- С.97. . ' '

3. Raransky N.D., Fodcliuk I.M., Giinchinsky A.G., Nowikow S.N., Koroyjanko O.J. X-tay dil'frciction topography of crystal defects using acoustic excitation. // ТезіГ Доповідей 4-ї міжнародної конференції по фізиці тонких плівок,- Івано-Франківськ,- 1993.- С.224.

4. Раранскиіі Ц.Д.. Фодчук. І і.М., Новиков С.Н., КоровЯнко О.Ж., Гішчнііскіш А.Г. Влияние ультразвука на (формирование дифракционного контраста дислокации » кремнии. // Сборник докладов юбилейной конференции 1ГЭФ-9.'>,- УЖ|-ород.- 1993. - С.51.

5. Раранскиіі II.Д.. Фодчук 11.М., Новиков С.Н.. Коровянко О.Ж., Гнмчнпский А.Г. Особенное!и рассеяния рентгеновских лучей в акус:ичсскн ічмбуждсшюч кристалле, содержащем мнкродефекты,

II Мегаллофизика,- 1994,- 16, №4.- С.33.

6. Раранський М.Д., Фодчук 1.М., Новіков С.М., Коров'янко О.Ж., Гімчинськнй О.Г. Нові можливості рентгенівської топографії акустично збуджених нлпівпрсшідпиковнх кристалів. // Abstract the First

. lnterna-tional-Conference on Material Science of Chalcogenide and Diamond-Structure Semiconductoors.-Chernivtsi.- 1994,- P. 10.

7. Raransky N.D., Fodchuk І.М., Novikov S.М., Gimchinsky O.G., Marmus P.E. The Ultrasound Influence on Diffraction Contrast Formation of Dislocation in Si-crystais. H Abstract Interference Phenomena in X-Ray Scattering.- Moscow.-1995.- P.43.

8. Raransky N.D., Fodchuk I.M., Novikov S.М., Gimchinsky O.G.. Marmus P.E. The Diffraction Contrast Formation of Dislocation in Si-crystals with Ultrasound. II Abstract International School-Conference "Physical Problems in Material Science of Semiconductors",- Chernivtsi.-P.94.

Література

1.МолодкиН В.Б. Динамическая теория рассеяния излучений кристаллами с макроскопически однородно распределенными дефектами произвольного типа: Автореферат дис. ... д-ра физ. мат. наук.-гКиев,

‘ 1984,- 28 с. ■

2. Даценко Л.И., Молодкин В.Б., Осиновский М.Е. Динамическое рас-

сеяние рентгеновских лучей реальними кристаллами. - Киев: Наук. -думка, 1988,- 198 с. ,

3. Мачулнн В.Ф., Хрупа В.И. Рентгеновская диагностика структурного совершенства слабо искаженных кристаллах.- Киев: Наук, думка. 1995,- 192 с.

-19! '

' Gimchinsky A.G. " X-Ray acoustic research of Si real single crystals

•structure". (Manuscript). •

The dissertation on acquirement of scientist degree of candidate of physics-mathematicai scienccs on specialities 01.04.10 - physics of semiconductors and dielectrics, Chernivtsi state university Chernivtsi. 1995.

The results of complex investigations of structural changes in Si crystals after high-energy irradiation by electrons (E=1.0MeV) are advocated. The integrated characteristics of structi—al perfection of crystals are defined: j

the Debay-Valler factor L; diffusion absorption coefficient pj. The X-Ray acoustic interactions in long wave area of ultrasonic fluctuations in crystals, containing growth frienges are investigated. The repeatability of the X-R;ty acoustic resonance in long wave area of ultrasonic fluctuations, divisible to the main harmonic is derived. On the basis of Takagi equations solution the influence of short and long wave acoustic defoimations fields at exponential and equidistant bend of crystals nuclear planes oil space distribution of diffracted beam intensity and amplitude dependences of integrated intensity provided completion of the X-Rnv acoustic resonance is investigated.

ГимчннськнП А.Г." Гештепоакустичесине исследования структуры реальных монокристаллов кремния". (Рукопись). ' -

Диссертация на сои. каине ученой степени кандидата физикоматематических наук по социальности 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков. Черновицкий государственный университет им. Ю.Федьковичп. Черновцы, 1995.

Защищаются результаты комплексных исследований улучшения структурных изменений п кристаллах Si после пысокоэнергетнческого облучения электронами (Н=И)МеВ). Определены интегральные характеристики структурного анк'ршенста кристалле!:: фактор Дебая-Ва/.'лсра L : коэффициент диффузного поглощения pj. Исследованы ^енненоакустическне взаимодействия в длинноволновой области-

ультразвуковых колебаний в кристаллах, содержащих полосы роста. Установлена повторяемость рентгеноакустического резонанса в длинноволновой области УЗК, кратных основной гармонике. На основании решений уравнений Такагн исследовано влияние коротко- и длинноволновых акустических деформационных полей, экспоненциального и эквидистантного изгиба атомных плоскостей на пространственное распределение интенсивности дифрагированного пучка и амплитудные зависимости интегральной интенсивности при условии выполнения рентгеноакустического резонанса.

Ключові слова: рентгенівські промені, дифракція, рентгеноакус-тика, струп ура, екстинкційна довжина, дефекта, електрош_