Упругое резонансное рассеяние ионов как метод ядерного микроанализа тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

НАПЮНАЛЬНА АКАДЕМ1Я НАУК УКРА1НИ НАУКОБИИ ЦЕНТР "1НСТЖУТ ЩРНИХ ДОСЛЩЕНЬ"

На правах рукапксу ' Сорока В1ктор ¡ванович

ПРУ7ШЕ РЕЗОНАНСНЕ Р03С1ЯКНЯ ЮН1В • Ж МЕТОД ЯДЕРНОГО ЩКРОАКАЖЗУ

01.04.16 - ф!зика ядра та еяеыентарних частинок

Автореферат дисертацИ на здойуття наукового ступеня, доктора ф1зико-матеыати чяхх. наук

ШВ - 1995

£исертац1св в рукапас.

Роботу виконано в 1нститут1 ядерних дооя1джень КАН йсра!ни.

Науковий консультант:

доктор ф! з икс -математичних наук

Токаревсышй ¡Золодиыир Васильевич

0ф1ц1йн1 опонанти:

доктор ф1зико-матеыгтичних наук

Левон Олександр 1ванович СНЦ 1ЯД НАН Укра1ни, м. Ки1е)

доктор $1зико-математичних наук Машхаров Юр1й Григорович СХДУ, м.Хар«1вЗ

доктор ф1зико-математичних наук

Слабосшшький; Ростислав Павлович СННЦ ХФТ1, м.Харк1в)

Пров1дна орган1эац1я:

Ки1веький наи1оналышй ун1верситет 1ы. Т.Шевченка Эахист рШудеться "Л" 1995 р. о /4

на зас1данн! Спец1ал1зовано1 ради Д 01.63. 01 при Науковому центр1 "1нститут ядерних дослижень" за адресов 252028, м.Ки!в, пр. Науки, 47,

3 дисертац1ев мокяа ознайомитися в öidnioTeui Щ 'Чнститут ядерних д^сл1джень" HAH Укра1ни.

Автореферат роз1слано Ali с 70 ffö^&SRfo р.

Учений секретар

Спец1ал1зо2ано1 ради В. Л. Чеснокова

ЗАГАЛЬНА ХАКТЕЙЯГШСА РОБОТИ

Актуальность проблема. Проблема удосконалёння ' та пошуку ,' нових методiв елементного анал1зу постШго стимулоетьая зрс-стаючими практичними потребами, а. точу йула. i залишаеться актуальною.. 0станн1м часом для аналХзу повер'хневих шар!в «а-тер1эл1в усе швршого аастосувакяя насуйапть ¡йхйдк ядерного м1крбанал1зу, íhiuhmh словами мэтоди алал1ау на 1онниХ пучках. СШльним для них е те, но випромОнввання, яке супровод-жуе вэаемод1ю нал!таючях частйнок ía речойиной i використо-вуеться для анал1эу, в1дбуваЕться за дукй короткий час i практично припиняеться при эупинц! Оона. Эв1дси ш.е один ввиваний вираз - "миттевий ядерний анал1з". При цьому мають на уваз! 4 методи ядерного м1кроанал1зу: резерфордХвського зво-ротного роэс1яннЯ, ядерних реакц1й, характэристйЗДого рент-ген!вського випром1н»вання i ядер-в1ддач1. Власне ун!калый мохливост! деяких 1з них були bísomí ф1зикам-ядерщикам до-сить давно. Але для того а,об базов i принципи ядерних метод1в набули практичного вт1лення, едспериментальна TexHiKa повинна була досягтй певного р!вня розвитку. Ядерноф1зичн1 анал1-тичн1 методи почали широко i ефективно застосовуватися т!ль-ки тод1, коли прискорювач1, детектори, спектрометричйа апа-ратура, míhí-EOM стали доступними, пор1вняно простими в екс-плуатацЦ i надЛйними. Зви^айно, ьпровадження найновДших до-сягнень техн1ки прискорення 1 формування пучкав íohíb та те-хн!ки детектування i опрацювання даних - це один i3 шляхiв розвитку i вдосконалення кетод1в ядерйогб МкрознаяЬу. 1н-ший шлях пов'язуеться з отрямаяияМ йових та у?очя«-тяи кгав-

них експериментальнкх ядерних Даних. ,як1 noas;»«! ¥якористс-вуватися в роботах по анал!зу по причин! вздсутност! аагаль-но1 теор!i, яка могла б адекватно описати пронес i результат взаемодП'нал1таячого Дона'з ядром. Hapeorri, ще один шлях зводиться до виявлення та реал1зац! I принципово нових можли-востой. Напршслад, викорястання ор!ёнтац1йник ефект!в значно

розширило анад1тлчн1 ыожливост! метод!в ядерного м!кроанал1-эу, эокрета при досл!дженн1 впорядкованих структур (кристалле, надграток).

В1домо, що сучасна практика матер i алознавства i технологи та багатьох 1нших областей досл!дження вимагае поеднання к!лькох, взаемнодоповнюючих методíb Пор1вняно нов!, ядерн1 методи анал1зу, дозволяють в принципi отримувати з високос точн1стю (на piBHÍ одного процента) к!льк!сну 1н$ормац1ю про повервдев! C~ÍQ мкм) щари досл1дкуваного об'екта. Характер-ними, часом ун дальними, для цик метод1в е так i особливост!: неруйШвнАстЬ, eKcnpecHicTb, в багатьох випадках абсолютна роод!лъна oflaTHicTb за масами хШчних елементхв, ыохливасть досягнення puGOKOi розд1льно! здатност! по глибин! (десятки 1 нав!ть единицi ангстрем), lió поверхн1 (одиниц! i дол! м!к-рона), по положению в кристал1чн1й гратц! (до 0.1 Д) мож-лкв1сть досягнення високо! чутливост1 (на piBHi 10~3). Ус1 Uí факта переконливо св1дчать, но подальший розвиток, спро-щення та адешевленНя методiв. ядерного м1кроанал!зу е. актуальною задачей. Слхд в1дм1тити, що дана дисертац1йна робота з'ЯБИлася як результат пошуку cnocodiB вир1шення поставлених практиков задач í досл1дницького, Í чисто прикладного характеру. .

Ступ1нь дослгджуваност! тематики. 0ск1льки пружне розсЛ-

яння являе собою окремий тип ядернйх реакц1й, то i,оснований на ньому метод аналхзу сл!д розглядатй'як ргзнозиднХсть методу ядернйх peakuiñ. Проте серед 1нших т'ип!ь ядернйх реак-ц!й пружне розс1яння вщиляеться рядом характерних осо'бливо-стей, таких як: 1дентичн1сть вх1дного i вихШозо канал1в реакцП, píBHicTb нулев1 енергИ реакцИ, наявн!сть складо-вих пружного розс!яння (резонансного, потенциального, резер-фордхвського), як! 1нтерферупть м1ж собою. Ц1 особливост! проявляться i при використаннх пружлого резонансного poaci-яння в.роботах по анал1зу, що, як буде показано, с достат-ньою п1дставою того, щоб розглядати.цей тип реакц1й окремо.

. ТрадшЦйним вваааеться використання вузьких резонаис!в у

Л

пружному розс1яшп на ядрах дом1шкових елемент!в. Ui резонанса, ширинов <10 кеВ, вибираються 1зольоваилни, достат-ньо симетричними, щоб надати 1м Брейт-В1гнер1вську .форму, та 3i значним переведениям- перер1зу розс1яння над реэерфор-д!вським. Таке-резонансне po?ci.«n«:s ааисрнйтовуетьс.т i ■ длл 1двнтиф1к?дН елеыента, i для шдгацення чутливост! до його виявлення. Якщо к мати на. уваз1 пружне ядерне розс!яяня вза-гал1, то, в останн1 роки особливо, эвертасться увага йа коа-лнв1сть використання потенгц!ального розс1яння 1он1в на дос-л1джуваному елемент!. Сл1д також згадати, запропоновая® ще у 80-х роках, використання аномального . зворотного розсАяння альфа-частинок СЕД ^ 20 МеВ) на легких ядрах, дв основну

роль, очевидно, вШграють прям1 ядерн! процеси.

<

Мета робот». Метою дано! дисертацШю! робрти е: розвиток ядерного аналгтичного методу - катоду пружного резонансного розс!яш1я. ioHiB, розробка експеришнтально!. методики, засто-сування методу для фундаментальных i прикладжних досл!джень.

Наукова новизна. Наукова новизна робота в!дображена в пе-рел1чених нижче положениях,, як! виносяться на захист.

1. Обгрунтована доц!льн1сть, виходячи з характерних особ-ливостей протХкання ядерних реаюЦй пружного розс1яння,. ви-д!лення окремо пружного резонансного розс!яння îohIb як методу ядерного м1кроанал!зу. Серед 1нших типАв ядерних реак-ц!й пружне резонансна розс1яння вкд!ляеться тим, цо воно за-вади супроводжуеться ядерним потенц1альним 1 резерфорд!всь-ким розс1яннями, штерферусчи а ними, to обставина в визна-чальноЬ э точки зору методологП.

2. Розигарено зм1ст, якяй вняадаеться ■ в пжлття пружного резонансного розс1яння îohIb. île стало можмзим за-вдяки тому, ®о, на додаток до традицШюго використання ву-эьких резонансХв у пружному розс!янн1 на ядрах дом1шкових елемент!в, вперше запропоновано i експершенталыю п!дтвер-джено або обгрунтовано використазння:

- Широких резонанс!в при пружному розс1янн1 ioHiB на яд-->

Î5 '

pax матриц!, функц1я збудження в облаетi яких характе-риэуеться великою р1зницевою 1нтерферешиёг,

- Ефекту поляр из ацП частинок при пружному резонансному роэо!янн1 на ядрах матриц!, анал!зувча здатн!сть яко! в широкому енергетичному iHTepBani набувае ' великих зна-чень i 3<5epirae знак Сце перша пропозиц1я використання в ядерних методах елементного анал1зу такого додатково-го параметра як cniH частинок, взагал!).

- Широких резонанс1в при пружному розегянн! на ядрах до-м1шки, функц!я"збудження в облает! яких носить плавний характер ado утворюе плато Сдля резонанс1в, що перек-риваються).

- Широких резонансна i ефекту поляризацП частинок при пружному розс!янн! на ядрах матриц!, у поеднанн! з вн-користанням ефекту каналування у випадку монокристал!ч-нюс матриць.

Показано, що перел!чен1 пропозицП дають змогу пгдвищи-ти чутлив!сть до виявлення дом1шки в дек!лька раз1в ado й на порядок, пор1вняно з найбхльш унгверсалъним методом ана-л!зу - методом резерфорд!вського зворотного розс1яння. Цей факт мае принципове значения при досл^женн! легких, пор!в-няно з матрицею, дом!шок.

3. ОбгрунтоваНо та експериментально пхдтвердкено, що . у випадку використання вузьких резонанс1в при пружному po3ci-янн! ioHiB на ядрах дом1шкових елемект!в необх!дно, в принцип!, ураховувати залежну в!д кута розс!яння реальну форму резонансу i, зокрема, .ураховувати зм!щення енергетичного положения максимуму nepepiay розс!яння в!д eHeprii резонансу. При ви'м!рюванн! npo$inn концентрац!! неврахування цього факту може привести, в окремих випадках, до похибки в десятки i HaBiTb сотн! ангстрем. У зв'язку з тим, що в таблицах ядерних'даних наводять значения eHeprii резонансу, а також у зв'язку з тим, що енергетичн! кал1бровки прискорювач!в noMiTHO в!др!зняються, перед використанням даного резонансного розс!яння рекомендовано визначиуи положения максимуму перер!зу розс!яння експериментально, отримувчи для вибраного

в,

кута функщю збудження розс1яння !он!в на дося!джуваному XI-ьичному елемонт1.

4. Застосовуючи метод пружного резонансного роэс1яння ЮН1В 1 метод резонансного розс!яння в поеднанн! в каналува-шшы, проведено фундаментальн; досладжйння;

- Перше экспериментальна дослхдження передбачуваного•теоретично ефекту резонансно! лазерностимульовано! дифузп -легких домшок у кристалах.

- Шдтвердження ефекту на приклад! дом!шки кисню, що пе-ребувае в пром!жному, !зольованому.стан! в гратц! крем-н!в,, та з'ясування причин розходження окремих положень теорП з експери'ментом.

- Перше пряме визначення симетрП шсцезнаходження кисню в кремнП та визначення постПШо! - величини к£та зв'я-зку 51-0-5:..

5, Застосовуючи метод пружного рэзонансного розс1яння ЮИ1В у сукупкостг з методом резерфордгвського зворотного розс1яння проведен1 прикладнх досл!дження по виэначенню к!-лькост! та профхлв розпод!лу окремих домшок у поверхневих шарах твердих т^л. Об'екти досл^дження в^дбиралися в зв'язку з розройкоп нових технолог!й одержання матер1ал!в та вироб!в !з них. ' •

Практична Д1нн1сть роботи.

1. Фактично вс1 положения, як! стосуються методу досл!д-ження 1 виносяться на захист, п!дкр!плен! в дисертацП прикладами конкретного застосування. Деяк1 !з них найшли б1пъш широке практичне веления при розробц! технолог!! одержання нових матер1ал1в, зскрема на основ! берилш.

2. Виявлений експериментально ефект. резонансно! лазерностимульовано! дифузП легких дом!шок у кристалах в перспектив! може мати велике практичне значения, ураховуючи ту об-ставину, що сучасне виробництво нап!впров!дникових прилад1в базуеться в основному на процесах дифузП дом!шок. У випадку резонансно! лазерностимульовано! дифузП в1дкриваеться мож-лив!сть керуванкя ди$уз!йним процесом, б!льше того, можли-

BicTb селективного ьпливу на пронес дифуэiI дано! доьяшки.

3. Розроблена i створена експериыентальна багатоканальна установка мохе бути використана при праведенн! дослхджень як у галуз! ядерно! физики низышх енергХй, так i в галуз1 при-кладно! ядерно! ф1эики, у тому числ1 досл1джень i3 викорис-танням орОентаШйних ефект!в. У результат! зд1йснених з I! допомогос експеримент1в п1дтверджен! такi ochobhí TexniKO-експлуатаи!йн! дан!;, кутова роздхльна здатн1сть при ■ вимгрю-ванн! кутових залежностей виход!в розс!яння i реакц!й стано-вить £0.015°; меж i з.\ани кутав повороту трьохосного гон!оме-тра становлять ±360' ÍBiób "X"), ±45° (Bicb "У"), ±75° (в!сь "Z"); похибка виэначення опром!нювано! пучком д!лянхи. на Mimen! дор!внве 0.1 мм; !нтервал доступних дослиженню кут!в розс1яння в око л! прямого пучка та кутова роздгльна здат-н!сть цих досл!джень становлять 6° i 0.015° в1дпов1дна;- . робочий вакуум, без nporpíBy установки, становить 5-10 ш рт. ст. • '

4. Подготовлена, на основ! анаШзу. л!тературних дхерел, ! надрукована як препринт sodipna даних по пружному розс1янню íohíb ыоже бути використана при плануваннi i проведенн! екс-йеримент1в по ядерному м!кроанал1зу

Апробатя роботи J. публ!кац1 I по дисертацП. Ochobhí ре-зультати дисертац!йно! роботи викладен1 в 20-ти публ1каидях, надрукованих у першдичних виданнях та в матер!алах конфере-нц!й. Результати роботи допов!дались автором: на М1клародн1й парада по ядернай спектроскоп!! i структур! атомного- ядра САлма-Ати, 1992р.); на 16-ifl (Москва, 1986р.), 2£>-ift (Москва, 1990р.), 21-1Й (Москва, 1991р.), 22-!й (Москва, 1992р.), 23-!й (Москва, 1993р.) Всесоюзних Шжнацдональних з 1992 року) нарадах по ф1зиц! взаемод!! заряджених частинок з кри-сталами; на 2-1й (Харк!в, 1988р.) i 3-1й ССуми, 1991р.) Всесоюзних конференциях "М1кроанал1з на !онних пучках".

Особистий внесок автора в розробку наукових результат^:

- Виб!р та обгрунтування теми роботи, постановка мети та

О

вибхр шлязив XI реал1эацп.

Розройка методу досд1дження (воображена в перелхчених вице положениях, як! ьиносяться на эахист- х отановлять нау-кову новизну).

- I нщхатава постановки экспериментальна задач I безпосередня участь нз^вс1Х еаапах подготовки та проведения екс-перимент1В". олраиюваиня та хнтерпретацхх результатхв.

- 1н1ц1атива та безпосередня участь у роэробцх експериме-нтальнох методики, в цхлому, ! окремих хх систем, зокрема. Безпосередня участь у введеннх вим1рювально-обчислювального комплексу в експлуатадш.

- Паритетна, а в бхльшост1 випадкхв провхдна, участь у написанн1 статей та пших друкованих матерхалхв.

С?РЖЕУ.Р_а 1 РА'йм роботи. Дисертацхя складаеться !з всту-пу, семи роэд1лхв та висновк1в. Об'см диоертат! становить 255 сторжок, включаючи 92 рисунки х 26 таблиць. Список ви-користанох лхтератури мхстить 218 найменувань.

ЗМ1СТ ДИСЕРШИ

У вступ1 обгрунтовано виб1р теми дослхдження та йогоак-туалыпсть, з'ясовано мхсце тематики та стуШнь 11 досл!джу-' ваност!, сформульована мета роботи. Тут же пояснюеться. пос-л1довн!сть роэмхщення матер!алу дисертацП за роздхлами 1 даеться хнформац1я про апробац!ю результате досл1дження.

Перший розд!л присвячено досл1дженню пружного розс!яння альфа-частинок на киснг в облает!" резонансу при енергН 3.045 МеВ. Вшгесейня в окремий розд1л цього питания, децо вузькох направленост!, зумовлено такими обставинами. 6 ха-рактерним той факт, цо для практичних застосувань виявилися необххдними бхльш тонн! дан! про поперечн! перер1зй ядерних реакидй I параметр« резонанс!в, н1ж для само! ядерно! ф!зи-ки. Цим пэяснссться зд!йсн»ванх останн!м часом спроби по !х повторному вим!рюванню. Можливо одним !з найб!льш покаэових

и

у цьому в!дношенн! е досл!дження резонансного розс1яння аль-фа-частинок на кисн!. Немае сушиву, що п1двиш.ений, повторний 1нтерес до киснв, як об'екту досл!дження з точки зору ядерно! ф1зики, продиктований прикладними задачами. Цей х1м!чний елемент присутн1й по cyTi в ycix матер1алах !,'в залежност! в1д к1лькост1 та розпод!лу, сильно впливае на ix властивос-Ti. Досл1дженню киснв, в основному як дом1шки в кремнП, у дисертацИ прид!лено значку увагу. При-цьому виявилося, що застосування методу резонансного розо1яння поеднане з певни-ми ускладненнями в Ьв'язку з необх1дн1стю перев1рки i уточнения параметр!в резонанс1в. У першому роздШ, кр1м описания експерименту i обговорення результат!в, анал!зуеться стан даного конкретного питания з точки зору ядернофхзичних 1 прикладних аспект!в i, в такий cnocid, розкриваеться суть проблеми в ц!лому.

1з сукупност1 резонанс1в, як! проявляються в пружному ро-зс1янн! альфа-частинок на кисн!, резонанс при Еа- 3.045 МеВ вид!ляеться тому, що в!н за своХми параметрами виявився одним 1з найб!льш придатних для використання в прикладних до-сл!дженнях; При досл1дженн! розс!яння *®0(а,а}160 ми корис-тувалися як м!шеннв киснем, який утворюе природний окисний шар ВеО на поверхн! пол1ровано! бершиево! пластинки. Kpiw мало! товщини, перевага тако! "твердо!" киснево! MimeHi пе~. ред ранше випробуваними полягае в тому, до, у зв'зку 1з сприятливими к!нематичними умовами, для кут!в зворотного ро-зс1яння практично в!дсутн!й фон в област1 кисневого п!ка.

ФунтЦя збудження поперечного перер!зу розс!яння отримана в облает! енергИ налатаючих частинок СЗ. 0 - 3.1) МеВ. Зроб-лено висновок про енергетичне положения максимуму nepepioy розс!яння СЕа) в облает! резонансу та про ширину резонансу. Проведено анал!з експериментальних даних в рамках однор1вне-вого наближення дисперс!йно! теорП. Визначена енерг!я резонансу СЕГ), яка не сп!впадае з енерг!ев максимуму перер!зу Ср1зниця становить С1 - 2) кеВ для кута розс!яння 164°, нап-риклад). До них nip в роботах прикладного характеру идею обставило» нехтували, певно вважавчи, що р!зшшя Mi? ними него

велика в любому випадку, х не тальки для розглядуваного резонансу. Б1льше того, енергхя Ет гидмхнялася енерпею Ег, тому що власке параметр положения резонансу приводиться В таблицах ядерник даних. Такий Шдх1д не можиа зважати ксрек-тним, ураховуючи проп.едуру отримання даних у випадку викори-стакяя вузьнлх резонансна при пружному роэс!янн1 на ядрах дсмшки. Ця обставина, як 1 факт В1Дм1нност1 опубл1кованих в!домостей про положения резонансу, спонукають зробити такий висновок. Перед використанням резонансного розсхяння необх!-дно перев1рити ерергетичну кал!бровку прискорювача, притому по вибраному вузькому резонансу. При досл1дженн! кисню для тако! перев!рки можна' рекомендувати мшень у вигляд! окисно-го шару на поверхн! берил1ю. Висновок мае, напевно, эагаль-ний характер.

Ще на одну обставину звертаеться увага в цьсму ж роздШ, коли аналгзуються результата додаткових вим1рювань функцП збудження ЁИХОД1В розс1яння в облает! достпдкуваного резонансу. йдеться про вим!рювання виход1в одночасно п1д двома ку-тами розсхяннл: 184° Слаб.) 1 175° Слаб., к!льцевий детектор). Резонасний вих1д эб1льшуеться 31 зб!льшенням кута роз-с!яння, хоча його форма практично не зм!нсеться. Цим можна скористатися, якцо навгть незиачне зб!льшення чутливост! мае принципове значения.

Другий розд1л присвяченр практичному використанню одн1е! 1з модиф1кащй методу пружного резонансного розс1яння 1он1в, а саме, використанню вузьких резонанс!в при роэс1яши на ядрах домшки. Маються на уваз! 1зольован1 резонанси, енерге-тична залежиють поперечного перер1зу яких для вибраного кута эворотного розс1яння характеризуемся великою позитив-нос 1нтерференц1ею. Досл1джуваниЙ у первому роздал! резонанс до таких взноситься. Резонанси з под1бною повед!нкою перер!зу досить часто спостер!гавться при пружному розсаян-н1 1он1в на легких ядрах. На практиц! найчастАше 1м надае-ться Брей^-В1гнер1вська форма. Ц1 резонанси . в1дп0в!дають пееним збудженим станам складених ядер, в1дображають 1хн1

властивосTi i мокуть використовуватися для ix. а значить 1 ядер MimeHi, !дентиф!кац!1. Виб!рков1сть м!ж ядрами, вклсча-счи 1зотопи, практично повна, ао характерно для анал1э!в за допомогою ядерних реамЦй.

У першому параграф! другого розд!лу описан! ф!зичн! прин-ципи використання вузысих резонанс!в. Не дивлячись на те, шо такого виду реэонанси s ядерних реакциях впериэ почаяи використовуватися для прикладних яосл!джень близько 30-ти рок!в тому, техн!ка 1х застосуваиня продовжуе вдосконаяюватися. Додатков! ускладнення винйкають у випадку резонансiв пружно-го розс!яння. lie необх!дн!сть вирахування фону, зумовленого резерфорд!вським розс!янаям на ядрах атом!в матриц!, якщо 1х порядковий номер вище н!ж атом!в домики. Не також зумовлене !нтерференц!ею складових частин пружного розс!яння в!дхилен-ня форми резонансу в!д симетрично!, до того ж сильно залеж-но! в!д кута роэс!яння. Удосконалити в певн!й Mip! TexniKy затосування вузьких резонанс!в нам удалося завдяки описании вище ядерноф1зичним досл!джеяням.

Даний метод практично <5ув застосований при проведенн! ориг!нального експерименту по досл!джемнв передбачуваного теоретично С А. Ф. Лубченко, В. Павлович) ефекту' резонансно! л^зерностимульовано! . дифуз!! легких домшок у кристалах. Суть ефекту лолягае в прискоренн1 дифуз i i легких домшок у кристалах нап!впров!дник!в ! д!електрик1в п!д flicc випром!-нювання, частота Якого сп!впадае з частотою локальних коли-вань цих дом!шок. Зг!дно з квантовое теор!ес дифузii коеф!-ц!ент дифузi! легких дом!шок можна подати у 2игляд! D'- Е KODlt

де PCU - функц!я розпод!лу дом1шкових атом!в по коливаль-них станах у потенц1альн!й ям1, £>t - ковф!ц1ент дифуз!! i3 даного.р!вня I. певного положения на вс! можлив! р!вн! сус!д-нього положения. При умов! терм.одинам!чио! р!вновпги р!вн! заселен! зг1дно рсзпод)лу Болышана:

PC О - С ехрС-ЕуЫ), де - енергчя атома в стзч! I. При лдн!й ти-терзr?pi коя-

ф!щент дифузП ыожна зб)льшити acío шляхом зменшення висоти бар'ера, або змшшши розподгл домшкових атом1в по колива-льних р1внях. Один Í3 cnocodiB ЗМ1НИ PCI) i полягае в опро-М1ненн1 кристала свгтлом, частота якого дор1внсе частот! ло-кальних коливань дом!шки. Тобто, поглинання свила повинно бути т1льки на кол.шаннях дсм!акових атом1в i, в той же час, його частота повшШа лежати в полос! частот прозорост! дано-го кристала. Досить суттевям для експерименту е висновок те-opii стосовно вимог до !нтенсивност! резонансного onpoMiHO-вання, а також висновок про можлив^сть впливу поляризацИ опром!нення на дослгджуваний процес.

Очевидне значения дослиження npoueciB дифузН i в ni3-навальному, i в прикладному в!дношеннях,. ockíльки сучасне виробництво нап1впров1дникових прилад!в у значнгй кчрг грун-туеться на використанн1 npoueciB дифузг! домшок. Сл1Д спо-д!ватися, що використання можливостг виб1ркового впливу на дифузт дано! дом1шки дозволить отримувати натвпровхдников! MaTepiani! з новями властивостями.

3 метос виявлення ефекту та перев1рки теоретичних переду-мов його проявления був поставлений експеримент. Об'ектом-досл1д;кення стали монокристали кремниэ, 1мплантован1 гонами кисню. Зпдно is загальноприйнятою моделлв !зольован! атоми кисню в кремни займають npoMisHi положения, перериваючи зв'язок Si Si та утворюючи молекулу Si 0 Si. Зв'язок при цьому згинаеться i стають можливими uiicTb екв^валентних по-ложень атома киснв С рис. 1). (Про виконанг нами прям! вим!-рювання положения кисню в гратц! кремн!ю i проведен! на !х основ i розрахунки величини кута Si 0 Si мова йтиме в роз-д!л! 5). Антиснметрична колиьальна мода з дипольним моментом еодовж ос! <111> е. в1Дпов!дальнов за добре в1дому полосу поглинання св!тла в днфрачервоному св!тл! в областг Э мкм (1136 см-1). Зпдно з Teopiec, при onpoMiueHHi кристала cbí-тлом з довжиною ХЕИЛ1 9 мкм i з вектором поляризацИ Е па-ралельним <г111> можна стимулювати переходи атом!в кисню. з ввд1леного зв'язку на три зв'язки вздовж iHurax осей <111>, розм!щених п!д кутом 109°29' до вих1дно! oci. Нехай град!ент

(И

Рис.1, Схематично эойраження пром!.жного положения атома кисню в гратц1 кремнХю- Е - вектор електричного поля св!тла, к - хвильовий вектор лазерного опромхнення

концентратi атом1в кисню уС напрямлений також вздовж ooi <\lil>, тобто виконуеться умова Е II vC II <ЧИ>. При так1й умов! можна cnocTepiraTü довгопро<Яжну дифуэио атошв кисни.

Загальна схема експерименту, який складався з трьох ета-niB, показана на рис.2. Перший етап - шдготовка зразихв виконувався в Гнституп фгзнки напхвпроыдникхв ПАН Укра1-ни. BiH включав: 1мплантац!ю ioniB кисню в зразки кремн1ю Сенерг1я 1мшгантацП - 100 кеВ, дози - 1-ю16 ^ I-IO^'cm"^), низькотемперптурне в1дпалювання в атмосфер! сухого азоту чи аргону (температура ~700°С), перев!рку стану кисню за спектрами 14 поглинання (для (5!льшост1 зразк!в ~90% атомхв кисню п!сля в!дпалювання знаходилося в !зольованому, промышому стан;). Другий етап - лазерне опром1нення - виконувався у Ф1зичному 1!1ститут1 ЛИ Рг.тп. 3 шею метою використовувався лазер неперервнох дп на COg Умови сирош нення: даьжина хвил! - 9,2 мкм, 1нтенсивн1сть - декхлька сот кВт ■см"'', час опром1нення -в годин. Tperiü етап - доопдження дифуэи -виконувався в 1нститут1 ядерних дослгджень HAH Украши. Для !дентиф1каци киснс використовувалося пру .«не розс1яння а-ча-стинок в области резонансу 3.045 МеВ. В експеримент1 nopiB-нювався розпод1Л хмллантованого кисню на д1лянках зразка, п1дданих лазерному опромгненню та, неопром1нених. Тобто, зра-зок випробовувався резонансом'3.045 МеВ i по rmiömü, 1 по noBepxni. Ектперимент, з деякнми эм!начи умов лазерного оп-poMiнення, повторили на 5-ти зразках. Результат для одного 13 них показано на рисунках 3 i 4. Як бачимо !з рисунка 3, п!д Д1ею лазерного опром!нення вхдбуваеться розмиття 1ыплан-Тац1йного проф1лю. Цей результат п!дтверджують також спект-ри, показан! на рис.4. Нйжн1й спектр в1дпов!дае випробувашт резонансом глибини"зразка, де концентратя кисню максимальна. Другий спектр зниэу в1дпов!дае випробуванню глибини, де кисню не повинно бути при В1лсутноот1 лазерного опром!нення, Öepxru два спектри в!дпов1дають випробуванню Tiel ж глибини, що i попередн1й, але отркманих для д!лянок зразка, п!дданих лазерному опром!неннв. ' •

Таким чином, ми спостер!гаемо ефект п!дсилення дифузП

1Г)

ГУ1М5., мкм 0.2 0.3 0.4

т

Рис. 3. Гяибинн! эалеж-Н0СТ1 в!дносного вихо-ду резонансного розс1-яння а-частинок на 1м-плантованому в кремн!й кисн!. 0крем1 д1лянки на м!шен! в1дпов1дають разним напрямкам поля-ризацН лазерного оп-ром!нення Сзраэок - 4)

3.08 3.10 3.12 ^.МеВ

ъ * .

■ К

з:

г—Г—1--1---Г 1 V С, ,0 ■ -Г--1-Г—Г Е =3.130-1КШ>:

\ С 0 Д, 1 1 ^3,130: V £кт>:

81 »Ео=3130: неопром.: 1 :

:С0 1 А =3.095;

0,464* 1

......I.. J_1_Л___1 Д, , л:

Рис.4. Спектри зворот-ного розс!яння а-частинок для р1эних д!ля-нок 1мплантованого киснем кремн!ю (зразок-4)

ЮО 200 СЮО 400 КАШ

дошшки в кристал! при опром!нешп його св!тяоы 1з частотой, бпизькоо до частота локалькик коливань щс1 домшки. Розра-хуяок на основ 1 одержаних даних коефШента дифуз!! дае величину 5.6-10"*® см-с-1, яка вЦпов!дае р!вноважному ксе$1-ц!енту при температур! 850 3 1ншого боку, роэрахунок температурй для хмплантованого шару, виконаний виходячи !з ви-м1р!в температурй на поверхн! зразка в процес1 опромхНення, показуе I! зростання всього на дек!лька градус!в. Отже, п1д-силення дифуз!! не повинно пов'язуватися !з извинениям температурй. Як видно !з рисунк!в 3 1 4, практично не п!дтвер-дився висновок теорН про впдив поляризац!! лазерного опро-иГнення на досл!джуваний процес. .Проведений додатково експе-римейт, 13 викоркстанням ефекту каналування, дозволив внести деяку яснють у це питангэ. Справа- в тому,, но кристал крем-Н1Ю перебував у напруженому стан! п!сля шплантацП 1он!в кисню 1.иав1ть п1сля В1дпал»ьаннл. Тобто, умова паралельнос-Т1 чи перпендикулярносп вектора Е до ЕИД1Леного кристалог-раф1Чного напрямку могла бути витриманою т1льки приблизно. До того ж, поглинання св!тла на сус!дн1х < 11'>-зв'язках ос-лаблсеться ыножником 51п(109°29'). Отже; для б!льш ретелыю! перевхрки цього та хнших'положень теор11, як 1 над1йн!шого виключеиня впливу п!двищёння температурй на досл1джуваний ефект, необх1дн! яодаткоы експерименти. Хоча в!дносно оста-ннього доидл,ъно вхдмхтити, роэраховуючи на можливе практична використання, то, у зв'язку з резонансним поглинанням св!т-ла, тдвищення температурй мае також резонансний характер.

У третьому РОЗД1Л1 йдеться про використання широких резо-нанс1в у пружному розс!янн1 на ядрах домшки. Маючи на уваз1 масштаби застосування. винесене в нааву фозд1лу питания мох-на розглядати як складову б1льш загально! проблеми про використання ядерного Снерезерфорд^вського) пружного розс!яння, енергетична залежн!сть поперечного перер1зу якого носить плавний характер, ЗацдавленЮТь у п!дпорядкованих ц!Й проблем! достижениях проявилася особливо в останн! роки. Наша робота, э пропозиц!ев використання широких резонанс!в, була,

представлена ::a. 2-ifa Всесоюзна кснференцН "MiKpoanani3 на ioHHHx пучках" СХарк!в, 1988р.). Квантов! характеристики pi-BHiB складенаго ядра.. AKi в!дпоь1дасть даням резонансам, мо-жуть бути такими, що п!д певними кутаыи перерхз дружного ро-зс1яння зростае в дек!лька paaiB, пор!вняно з нерезонансною областю, i плавно зм1нюеться в залежносп в1д енергИ ado утворюе плато. Це сприяе падвищенню чутливост1 до визначення домшки. Хоч пивищення здеб1льшого i не таке значне, як у випадку вузьких резонанс1в, проте незр1вняна спрощуеться процедура отримання i анал1зу даних. Стае непотрЮним скану-вання частинками резонансно! енергН вглиб доелхджуваного зраака,'а при опрацеванн! данах можуть бути використан! по-р1вняно прост! формули ядерно! спектрометр!! резерфорд1всь-кого зворотного розс1яння.

Анап!зуючи ф1эичн! принципи використання широких резонан-ciB у пружному розеiяннi на ядрах домхшки, у дисертацп ви-дхлек! Ti аспекта, якх вносить ядерне розс1яння в- проблему iHTepnpeTauii спектр1в зворотного розо!яння, 'а, отже, в проблему одержання к!льк1сно! 1нформацП про розпод1л атом1в по глибин! зразка. Тут же вхдмтшо, що вона. поь'язана з необ-xiflHicTB мати якомога точн1ш! експериментальн! значения не-резерфорд!вських поперечних nepepioiB розс!яння i з необххд-н!стс якоыога точнше розрахувати enepri» ioHiB. 1нод1 вини-кае потреба у Biidopi прийнятних умов для одночасного досл!д-жекня кглькох елеиентчв.

HaMip використати широк! резонанси в пружному розеiяннi на ядрах домшок э'явився в эв'язку з практичною HeodxiflHic-тю досл1дити зразки берил1ю та його сплави. Берил1й знахо-дить досит!. широке застосування в рдзних галузях науки i те-XHiKH. Оск!льки наявн1сть домшок у велика Mipi впливас на властивост1 виробгв io берил1ю, то стае зрозумиою зац1кав-лен1сть в !х доаидженнь Щоб мати загальне уявлення про склад досл!джуваних зразк.1в, спочатку було отримано дек1 лька спектр1в зворотного розс!яння. В експеримент! використовува-вся пучок альфа-частинок в енергетичиому iirrepBani (2 + 3.4) МеВ. Анал1зуючи спектри, !дентиф1кувались дом!шки i визнача-

лися 1х кхльк1сть та розподхл. , ■

Предметом основно! уваги В експеримент! стало досл1дження азоту. Азот, як 1 кисень, присутн1й майже в ус1х тхлах, як! • контактують з пов1трям. Вплив азоту може бути р1зним в зал'е-жност! в1д тогб, в як1й т*гр1 в!н вступав в реакцш э речо'ви-ною 1 проникав всереяину. Вплпв може бута значно п!дсиленим при 1мплантацП Ю!ив азоту. Таким чином, анал1з вм!сту та розпод!лу азоту потребуе адекватних метод1в.

Використання реакцП пружного розс!яння !он!в на азот! у випадку матриц! 13 берил!в перспективно тому, що азот важ-чий за <3ерил1й. I все * розс!яння на 1нших дома.шкових еле-ментах, важчих за азот, створве фон, Тобто_, нав1ть в1дсут-н!сть на деяких 1э отриманих спектр!в п!ку, зумовгеного ро-эс!янням альфа-частинок на азот!, ще не лас гидстав думати про його в!дсутн!сть взагал!,

3 метоп л1двищення чутливост! анал!зу до азоту вир^ено було використати резонансне розс!яння альфа-частинок в облает! широких резонанс!в. У цьому в!дношети видаеться перепет ктивним енергетичний !нтервал СЗ.1 - 3.5) МеВ. Перер!з тут визначаеться потевц!альним та резерфордхвським розс1яннями. Широк! резонанси розм!щен1 поза внд1леним 1нтервалом: при Еа = 3.08 МеБ СГ м= 100 кеВ, / = 2"), Еа = 3.67 МеВ СГ^ 45 кеВ, ]я = 1+), Еа * 3.72 Мер £ГЦМ=' 53 кеВ, = 3") та !н. Характеристики эбуджеиих ста!пв пром!жного ядра- ' е такими, цо п!д великими кутами функц!я збудження пружного розс!яння в пром1жку СЗ. 1 - 3.5) МеВ фактично вяходить на плато. Величина перер1зу досягае 90 мбн 1 пегегк-дуе псрер1з реэерфорд!вського розс!яння приблизно в 3 рг-.»".

• На рис. б показано спектри зворотного розег-шня для • трьох ' енерг!й нал1та»чих частинок. При Еа = 3.17 МеВ. м!ж п!ками вугяецю ! киенв видно ч!ткий п!к азоту. При Еа = 3.044 МеВ п!к азоту ЫдсутнШ, що зумовлено спадом перер!зу розс!яння в обчаст! резонансу при Ег = 3.03 МеВ. При , Еа = 2.2 МеВ п!к азоту проявляется, частково перекрйваючись з кисневим. На рис.8 показано енергетичну залежн1сть виходу пружного розс1-

W 0 о

f5

, 4

-У

CD 0

10

с »

я

N 0 i

' ^ * , V /-A /HI

i-g-gHf^yw \js-

r c °j

.-.да 40 l

^ J

50 too tSO Канал Рис, 5. Сйектри аворотного розс1яния апьфа-частинок на йерялП при наявиост! поверхневих дом1шок вугяецв, азоту та кясню t6^a(j »184°, стандартна геометр!я)

3ii лг it,н«в

Рис.8. Енергетичн1 эалежност! виход1в пружного розс1яння альфа-частинок в1д поверхневих дом!шок азоту та киснс в (ЗерилИ (0^=164°)

яння альфа-частинок на поверхневому азот! для досл!джуваного зраз.ча берил1ю. Рисунок Шдтверджуе обгруитован!сть впбору енергетичного !нтервалу СЗ. 1 - 3.5) МеВ. •

Доситъ важливоюе ще одна обставина. Так1 дом*ихи. як вуг-лець, азот i кисень присучи! в поверкяеьнх шарах практично завяли. ИрофШ ix розпод1лу мояуть бути такими, що сигчали в!д них на спектр! зворо.тного розс1яяня частково перекрива-. тимуться. У випадку пружного розс!яння сльфа-частинок сприя-тлмвим при анал1з1 азоту виявлясться те, що для кисн» пропо-нований енергетичний пром1жок е нереэонансним, а величина nepepiijy розс1яния не дуже в1др!зняеться в!д резерфорд!в^ь-когс. На рис.6 Снижня крива) покаыань енергетична аалежн!сть в1дносного виходу пружного розс!яння альфа-частинок на кис-Hi,. ао энаходиться в поверхневих иарах досл!джуваного зраз-

ка. Що стосуеться розс!яння на вуглец!, то в пром!жку СЗ. О -3.5) МеВ nepepia визнача-зться дуже широким резонансом при Ед= 3.322 МеВ.

Чаведемо, для прикладу, результата анал1зу зразка, окре-

м1 спектри для якого показан! на рис б. Розрахунок показуе,

ао к!льк1сть азоту в ньому дор!внсе С9.8 - 1.7) Ю^ат. см-2;

к1льк!сть киснс дор!внюе~1 1016ат. см*"2 Сна глибйн1 1600 А

id .

його концентрац1я не перевиве 10* ат, см ); к1льк!сть ма-гн!в, р1вном1рно розпод!леного по об'ему, оц!нветься прибли-зно 8-Ю^ат.см i т.д.

Четвертей розя!я дисертацП присвячеио використаннг широких резсяанс1в у пружиому розс!янн! на яярМ пзтряц;. До цих nip анал!зувчи проблему п!двиаення чутливосг! з'с меж! виявлення дано! о елемента, осяовна увага букз аосерех-' жена на тому, як зб!льшитн величину кориснот^ сигналу. Проте критер!й виявлення визначаеться вЦноаенням висот cneKTpiB дом1шковбго та фонового.- Отге, зменшупчи ^сшовий сигнал мож-иа .також знизити межу виявлення. Один 1з. в1домих способ1в зменшення фону при дося1дженн1 легко! дом1шки в матриц! важного елемента зводиться до використання <?фекту каналуэання

i •

ат

заряджених частинок. Чутлйв!сть таким способом можна зб1ль-шити в дек1лька раз!в. Недол1к способу в тому, що в1н може бути прим1неним тхльки для монокристалХчних матриць.

3 Tien ж метоп Шдвищення чутливост! методу зворотного розс1яння при досл!дженн1 легких дом!шок нами "запропоновано використовувати широк! резонанси в пружному розс!янн! на ядрах матриц!. При цьому в!дкривавться дв! можливоет1, пов'я-зан! з використанням .резонансного розс1яння або неполяризо-ваних, або поляризованих пучк1в 1он1в.

У першому параграф! даного розд1лу мова йде про викорис-таннч широких резоканс1в при пружному розс1янн1 на ядрах матриц!, функц1я збудження в облает! яких характеризуеться великою р!зницевов !нтерферешиев. Резонанси з такою енергети-чнов залежн!стю nepepiey зустр!чаються при розс1янн! на легких i середн!х ядрах. Таким чином, завдання практично зводи-ться до, того, до необх1дно иШбрати тип i розрахувати енер-г!ю нал!таючих частинок так, щоб частинки, розс1ян1 на ядрах легко! поверхнево! дом1шки, i частинки, розс!ян! на ядрах матриц! в облает! резонансного м!н!муму nepepisy, на виход1 !з м!шен! м'али одну ! ту ж енерг!ю. Одержано анал!тичний ви-раз для розрахунку енергП нал!таючих !он!в.

Для прикладу, cnocid був практично реал!зованим при виз-наченн! к1лькост! !мплаИтованого в кремн!й кисню. В!домо, до при пружному роэс!янн! протонiв ра кремнП-28 в енергетично-му интервал! в!д 2.5 МеВ до 3.1 МеВ спостер1гаеться широкий резонанс, який зумовлений р!внем складеного ядра, фосфору-29. Ширина резонансу дор!внюе~400 кеВ, а повний кутовий момент р1вня - 1/2". При таких характеристиках у nepepisi пру-жного розс!яння протон!в п!д великими кутами проявляеться глибокий м!н1мум. Енерг1я Ет, то в!дпов1дае м1мШуму функц!! збудження, дор1внюе приблизно 2.80 МеВ Для куга розс!яння 1Б4"(лаб.

На рис 7 показано спектр зворотного розс1яння, отриманий для енерг!! нал!таючих протон!» Е0 « 2.93 МеВ, яка взята дето нижчою, н!ж дае розрахукок. Приблизно на piBn! 425-го каналу видно ч!ткий п!к, зумовлений розс!янням на киекi. На

<>■•>

ю о

\А

5 2

О

100 200 300 400 500

КАМА Л

Рис. 7. Неорхентований та <"111>-ор1ентоьа;шй спектри зворотного роэсхяння протон!в з енергчею 2.93 МеВ в1д зразка кремн1в, хмплантованого киснем С6'ла^=164°)

!он!в у ядерному м!кроанал!з!

1 -----1.........1 ' ■••■

500 ч Г а, ч

250 ■¡\ \ со '"V 1 1 -N n. А-

0 • • \ ), . .V ••'■•У. • <11л "-А

425' \

вставц! показано-той жо 'кисневий п!к, стриманий шляхом екс-периментального в1дн!мання спектра розс1яння на чистому кре-mhíí. Зрозумхло, но фон мохе бути ьирахуваним i хншими способами." Энайшовши площу кисневого niKa i скориставшись л1те-ратурними даними про перер1зи розс!яння протон i в на креынН I кисн!, а тако* формулами спектроскоп!i зворотного розс!ян-ня, знаходимо к!льк!сть !мплантованого кисню. Розрахунок дае . величину (2. б ± 0.33 1017 ат. cu"2. • ПрогозтЦл про використання поляризованих пучк1в íohíb Сдругий параграф) базуеться на таких передпосилках Срис. 8). Частинки, poaciflHi на ядрах матриц!, в деякому енергетичному проы1жку мохуть бути "м!ченими" по такому параметру, як opi-ентац!я сп!на у вид1леному напрямку. За вид!лений напрямок приймаеться нормаль до площини розс1яння. Припустимо, що анал1зуюча здатн1сть ядер матриц!, щодо поляризацП, для ви-браного кута зворотного розс!яння в широкому енергетичному промхжку збер1гас знак. Таке може спостерггатися при poaciá-hhí в облает! широких резонанс!в. Припустимо- також, що- в ро-зпорядкенн! е пучок поляризованих частинок. В1домо, що пере-р1з pó3CiHHHa поляризованих частинок може.бути виражений через nepepla розс!яння неполяризованих. Найб1льш наглядним у цьому BiíWomeHHi е вираз перер!зу роэс!яння поляризованих частинок з! сп!ноы 1/2 на ядрах si cnihom нуль: • ffCÖ.E) = cro(0,E) fl + РАСв,Е)созр],м де о'0(б,Е) - nepepis розс!яння неполяризованих частинок для кута розс!яння в i енергЦ частинок Е, Р - Поляризац!я прис-корених частинок., .4(0,Е) - анал!зуюча здатн1рть ядер матриц! для пружного розс1яння, р - кут м!ж векторами поляризацП i анал!зусчо1 здатност!.' 1з р!вняння видно, що, при максимально значениях PIA та ix протилеиНй направленост!, пере-р1э розс1яння поляризованих частинок може наближатися до нуля. Таким чином, поляризован! частинки можуть бути викорис-TaHi для зменшення фонового розс!яння на матриц! i, отже; для п!дьищення чутливост1 методу зворотного розс!яння при досл!джекн! поверхневих aomíwok. Для цього, аналог!чно розглянутому в попередньому параграф!, енерг!с налхтаючих

частинок необх1дно розрахувати так, щоб частники, розс!ян1 на ядрах дом1шки, i частники, розс1ян1 на ядрах матриц! в облает! максимуму анал1зуючо! здатност!, на виход! !з м!шен! мали одну i ту ж енерг!ю. •

В дисертац!!- наведено приклад можливого використання зап-ропонованого способу. Виконан! нами ран!ше вим!ри анал!зус-чо! здатност! ¿cpeMHiD, при розс1янн! протон!в в облает! вже згадуваного нами резонаенсу CEr ^ 2.88 МеВ), показувть, що !снуе широкий енергетичний пром!жок, де вона збер!гае знак i набувае великих значень. В оДйор!вневому наблйженн! диспе-рс!йно! Teopi! виконано розрахунок анал!эусчо!' здатност! кремн!» i побудована контурна карта залежност1 II в!д кута та енерг!!. Користупчись картой можна визначити т! кути роз-с!яння i т! енерг!! нал!таючих ppoTOHÍB, як! найб!льше п1д-ходять для використання ефекту поляризац!! при досл!дженн! поверхневих домшок у кремн!!. .

Ц!лком зрозум!ло, то для практично! реал1зац!! способу. необх!дно мати пучок поляризованих частинок з високим процентом поляризацИ i хорошою моноенергетичн1ств. В1дм!тимо та-кож, що такий додатковий параметр , як сп!н частинок, в яде-рних методах елементного анал1зу ранше зовс!м не використо-вувався.

У п'ятому розд1л1 йдеться про використання пружного резонансного розс1яння íohíb у поеднанн1 з каналуванням. Фактич-но кожна !з вид1лених у розд!лах 2-4 модиф!кац!й пружного резонансного розс!яняя може розглядатися в сукупност! э ви-користанням ор!ентац)йни;г ефектгв, як! проявляться ир." -па-емодП прискорених íohíb з монокристал!vmnsr :4ia¡ea;asj. самим роэширпються анал!тичн1 можливост! методу, тому но стають доступиймндля досл!дження впогядкокан! структури. Маптьоя на- увэз! можливос-tí досл!дже{шя пошкоджень. кристал!-чно! гратки, визначенн'я м!сцезнаходження дом!шкових атом!в у кристал1чн!й гратц!, визначення профШв !х розпод1лу та !н. При таких досл!дженнях найб!льше влкориотанпя здобув ефект каналування, який tío cyTi лежить в ochobí bcíx прямих мето-

Д1В отримання яхлыаснох хнформацП з перел!чених питань, у той час як ефект т1ней (блокування) сЛльше використовуеть-ся в ядерн!й ф1зиц! .при вимх.раваннх час1в життя збуджених стан!в ядер.

Експерименти по дослхдженне та використанню орхентацШих ефект!в масть сво! характерн! особливост!. У зв'язку з цим на початку розд!лу вводяться основн! поняття та позначення, а пот!м розглядаються ф!зичн! принципи використання ефекту каналування на приклад1 визначення м!сцезнаходження домшко-вих атом1в, оск!льки один !з проведених експеримент1в стосу-еться саме цього питания, йцеться про експеримент по визна-ченню Шсцезнаходження кисню в кремн!!.

У другому роздШ в!дм!чаяоск, то, згхдно хз загально-прийнятос моделлв, !зольваний кисень у кремни в пром!жному стан! розмщуеться вздовж ос! <111перериваючи та згинаючи зв'язок 5г-51 Срис.1). Така модель побудована на основх ви-м1р!в !з використанням метод!в !нфрачервонох спектроскоп!!. Справедливхсть ц1е! модел! п!зн!ше йула пхдтверджена числен-ними експериментами р!зного типу, эокрема, методами рентге-н!вського анал!эу. Проте слхд звернути увагу на суперечли-в!сть л!тературних даних щодо кута 51-0-51 (100°, чи 162°), а значить х в1дстан! в1-0. Величина кута суттева для 0!льш повного розум!ння процес1в, що в!дбувавться в кристал!. Вре-шт!-решт питания зводиться до визначення м1сцезнаходження киснс в кремнхх. Це спонукало нас провести окреме дослхджен-ня. ИЫ однозначно визначити м!сцезнаходкення дом!шки, нео<5-х!дно, звичайно, досл!дити каналування для дек!лькох криста-лографхчних напрямкхв. В окремих випадках, якщо пошук одие-жений до^атковими уыовами, досить вибрати один подходящий напрямок. Загальноприйнята модель кисню в кремнхх може слу-жити. такою умовою.

На рис. 9а показана проекц1я осьового каналу <100> моно-кристала кремн!» на плотину, перпендикулярну до цього каналу. .Сторона квадрата - це проемЦя на ту ж плотину показано! на рис. 1 частини ос! <1Н>. Кисень може роэм!щуватися на пе-вн!й в!дстан! в1д ос1 каналу <100.>, яка залежить вхя ввлнчи-

л - О I* (Д)

Ряс.-9. Проекция еквавалентних положень ниснп в кремиН йздовж напрякку <100л СаЗ; гармон!чний потениДал в центральна област1 каналу <100> (б)

Рис.10. 0р1знтац1н1, в!д-носно каналу <100>, зале -жност1 виходу а-частинок. розс1яних в!д 1мплантова-. ного киснем монокристалу кремн1й. Умови в1дпалсва-нпя: а) 750"С, 2 години, б) 750°С, 5 годин

Р7

ни кута St-0-St, Тому -здаеться виправданим виб!р дяя досл!-дження осьового каналування в напряыку <100>.

, В експеримект! аастосовуьався метод резонансного зворот-ного розс1яння в комсНнацП о каналуванням. Для !дентиф1ка-цП кисню використовувалось резонансне роэсгяння альфа-час-тинок. Шшенню служили вирощен! по методу Чохральського мо-нокристали KpeMHin opieHTaui'i <1J0>. ЕнерПя шплантацп io-HiB кисню flopiBHDBana 150 кеВ, доза - 1.7-1017 ат.см-2. Шелл ДмплантацП зразок вхдпалювався при температур! 750°С в атмосфер! сухого азоту. Стан кисню п1сля в!дпалювання пере-в1рявоя за допомогою спектр1в 14 поглинання.

•Кутсва эалежшеть виходу розс1яння альфа-частйнок вхднос-но oci <100> показана на рис. 10. Eneprin нал1таючих частинок розрахована таким чином, mod резонансне розс1яння на кисн1 несло 1нфомац1в в облает! максимуму його концентрат!*в кре-MHii. Кутоза залежнн!сть резерфорд1вського розс1яння на кремни, це нео<3х!дно для ф1ксування каналу <100>, також наведена на рис. 10, •

0ск!льки на кривих виходу для кисню в межах кут1в каналування проявлявться подвШн! п!ки, !нтерпретац!я експеримен-тальних даних спрощуеться. Дякуючи ефекту перерозподглу частинок у канал!, icHye взаемноодноэначна в!дпов1дн!сть м1ж кутом нахилу кристала, пхд яким спостер1гаеться максимум виходу, ! ы!сцезнаходкенням домшки. Якщо прийняти потешиал в центральна облает! каналу гармонхчним (рис. 96) i виконати розрахунки, то для в!дстан1 Si-О отримуемо величину 1.20 А, но визначае кут зв'язку Si-0-Si (2а, на рис.1) р1вним 163". Похибка визначення кута не перевишуе 4°.

Б окрелий параграф п'ятого розд!лу винесене питания про поеднання використання широких резонанс!в при пружному роэ-с!янн! на матриц!, фунюЦя збудження в облает! яких характеризуемся великою р!зницевою !нтерференц!ею, з ефектом каналування. Таке поеднання дае можлив1сть ие б!льше знизити межу виявлення досл!джуваного елемента за рахунок зменшення фонового сигналу (рис.7). Аналог!чн1 м!ркування справедлив! i для випадку використання ефекту поляризуй И, при poaciniwi

' '.Г-

1он1в на матриц!, та ефекту канзлуеакня.

У дея-ай м!р! опосередковаяе в 1дношения до теми дисерта-аП мае питания про ор!ентац1йну залежн!сть проходження 1о- . н1в через тонк1 монокристалл, вкявчене тако*' у цой резд!д. Прете 1з дани* по нротояя?яяа ¿одна зробити • нети вйсповки про динтаку проходження 1, зокрема, про перерозпод1л части-нок у канал1. А це, як видно 1з попереднього, маз пряме в!д-ношення до задач м!кроанал!зу, у тому числ1 1 тих, як! роз-в'яэуютьоя з використанням пружного резонансного розс1яннЯ 1он!в у поеднаин! з каналуванням.

Проходження !он!в через Моиокристали рллежить в!д бага-тьох взаемнозв'язаних параметр1В. У даному досл!дженн! внд1-лясться один !з них, а саг:с, кут нахилу пучка до площчнного каналу кристала. Дуже важливим зля проведеного досл1Дження е також параметр товщини м!шен1. Товаини м!шеней~монокристал!в розраховувалися так, ш,об задовояьннти вимогу одноразовост! розс!яння частинок на кути, 61льш1 критичного кута каналува-. ння. Досл1Джуваними були моиокристали кремн!ю 1 використову-вався пучок протонов з енерг!ею 3 МеВ.

У методичному вШгошенш даний експеримэнт мае ту особли-вхсть, то при вим1рпванн1 профШв прямого та розс!яного на мал! кути пучк!в використовуеться додаткове розс!яння на то-нк!й, олнор!д!!!й, неМонокристал1чн!й м1шен! п!д одним !з передох кут1в. Це дозволяе, не змхнппчи режим1в робота прис-корювача ! режим!в проводки пучка, вим!рввати з високою ку-товою розд!льнов здатн!сти розпод!л великих поток!в "згт::-нок, у той час як детектувча система не эазнгл ••»ря»5™?-- """ -грузок ! прэоте в звичайному режим!.

У результат! проведеного досл!дження одержим то одне ек- . спериментальне п!лтверд*енн.ч того, йо' частинка неканаяовано! фракцп лучка мае"!мов!рй1сть перейти в каналовану. В експе-римент! спост<?р1гасться захват неканйлований 1он1в у площдн-лий канал кристала для кут1в нахилу м!ж пучком 1 каналом, р!вним в!д одного до трьох критичних кут!в ' канаяування. Показана. то характер проявления ефекту заложить Мд товщипи

кристала ( стас ч!тко внратлк<!к для томшн, на яки*',

■

розс!я;пь, п!д ' <51льшимк критичного, е однораэовим.

Ефект коже бут« гдкктично викорястаиим для зШилення деяко! частини пучка. Результата екслернмекту кожуть також бути ви-користаними для уточнения динам!ки проходаення ioniB через ыонокристали, то важливо для розв'язання певного класу задач ядерного М1кроанал1зу.

Иостий роэд1л присвячено описанию експериментально! установки. Ус1 експериментальн! результати, як1 включен! в ди-сертац!ю, були отриман! на установи! "Кан!он", розмщен!й в одному 1з експериментальних зал!в електростатичного приско-рювача.ЕГ-5 (1ЯД HAH Укра!ни). Прискорювач забезпечував пороняно високу стаб1льн!сть енергП i давав можлив!сть плавко И зм!нювати. У наших виьарах використовувалися пучки np0T0HiB i альфа-частинок в енергетичному iHTepeani1 (2 З.б) МеВ, СдЕ - ±2.5 кеВ).

Установка введена в експлуатац1ю в 1982 роц!. На П роз-робку та виготовлення п1шло бхля семи. poKiB. Це результат сп!льно! прац! двох !нститутхв: 1ЯД та 1МФ HAH Укра!ни. Про-те в подальшоыу, п!сля випробувань ! перцшх дослШв, на Hifl ставилися експерименти виключно по тематиц! в1дд1лу атомно! енерг!! 1нституту ядерних досл1джень. Протягом усього цього часу не припинялися робота по !! модерн!зац!! та вдосконале-нню. Установка дозволяе проводити широке коло доеладжень як у галуэ! ядерно!, так ! прикладно! ядерно! ф!зики. Бона ви-користовувалася для вим1рювань поперечних nepepi3iB роэс1ян-ня i поляризацЦ заряджених частинок при розс1янн1. На- н!й виконано великий цикл poöiT 1з застосуванням методдв резер-форд!вського зворотного рсзс1яння, ядерних реакций, характеристичного рентген!вського внпром!нювання, а також poöiT по досл1дженню i використанню ор!ентац!йних ефект!в.

Найб!льш суттеве, що в методичному в1дношенн! найчаст1ше в!др!зняе експерименти а використанням ядерних метод!ь ана-л1зу,в!д чисто ядерноф!зичних, полягае в необх!дност1 досяг-нення значно вицо! кутово! розд!льно! рдатност! ! чистоти. При розробц1 методики цим питаниям прид!лялася особлива ува-

гю

га. Эагальна схема вим1рювального комплексу показана на рис. И. 0сиовн1 параметри експершентально! установки: кутове розхояження сфсрксваного пучка 1сн1в - >2-10"^ рад!ан; ен!~ тане пучка на м1шен1 - ¿0.3 мм мрад; меж! зм!ни кут!в. повороту гон!ометра по ос1 "X" - +380°, пз сс! "У" - +4Ь°, по осл "2" - ±76°; и!н!мальний крок зм1ни кут1в повороту тонометра - 0. 015% похибка визначення опром1нювано! пучком д!-лянки на м!шен! = 0.1 мм; меж! зм1ни температуря м!иен! -С20 - 900)°С; 1нтервал доступних досл!дженно кут!в розс!яння в окол! прямого пучка та кутова розд1льна здатн!сть цих дос-лгджень -'6° ! 0.015°, в1дпов!дно; робочий вакуум, без прргр!ву установки, - 5-10"7 мм рт. ст.; енергётична роэд1ль-на здатн!сть крешиевих поверхнево-бар'ерних детектор!в -25 кеВ С для с-частикок з енерг!еп 3 МеВ) ! ~35 кеВ (для ¡и-льиевих детектор1в). 1нш! особлиьост!: тип детектор1в - на-п!впров!дников! ! твердот^льн: треков! - для эаряджени^.'час-тинок та нзп1зпров!дников! - для рентгенхвоьксго випромпш-вання: монхторування пучка - за дотомогог переривача сбер-тального типу; к1льк!сть спектрометричних тракт!в - 4.

У дисертаци'''описан! окрем! системи та вуали установки, з також 1х функц!онування 1 результата випробувань. Це стосуе-ться, зокрема: системи формуваиня ! контролю пучка, камери реака!й 1 гон!ометра, системи детектування 1 опрацввання- данях, системи монхторування 1 керування екеяеримеяток, вакуу-мно! системи та и!. В окремий параграф винееея! зауваження методичного характеру. Тут описан! в!дпрацьс-за«1 сроц~д\?:а ор!ентування монокрнстал!чних 1 немонокристсл! чшге ч1к.>йза. та процедура одержання неор!енто*ан«х спектр!".

У сьомому. Р03Д1Л1 дисертаци подан! п!д!бран! !з л!тера-турних джерел дан! про пружне розс!яння !он!в в облает! ни-зьких енерг!й. За в!дсутност1 загэльйох теорП, яка б дозволяла "гтеати перергзи реакц1Й ! схеми ядерних р!вн1в, для роб!т по анал1зу повинна використовуватися' експериментальна !нфермац!я. Величеэна к!льк!сть нагромаджених дотепер розр!-энених експериг/ентальних лачих з ядерних рс-'Цй ускладнсе

ы

N1

1-прискорювач, 2-вакуумна ласувка, 3-1онопров1д, 4-кварцевий екрав, Ь-котматор, 6-анал1зуючий мапит, 7-управляюч1 пластини, 8-кваярушдьн1 лхнзи, Э-разгаваль-няЯ магн!т, 10-лазер, 11-дзеркало," 12-телекамера, 13-сильфон, 14- важуумна яадаа» 15-д1афрагма, 16-азотка ловушка, 17-на т1кач, 18-оглчдове В1кно, 19-детектор,

20-камера мон1тор.а, 21-иай1тар-ггерери вач„ 22-камера реакцх!:, 23-гок1ометр 24 - пристр1Я малокутового рез01янкя

т пе^еРйЬаиа

пи . ПУ

1113 14 15 16 17 19(20,

К> 12

до систем» ЬакииииаТ Ылксшкм

Рис. И. Загальна схема вим1рввального комплексу

Ix використання для прикладная дасл1лжень. Добхрка даних, то пропонуеться, мхстить граф1чну 1нформац1в про енергетичну залежшсть диференидальних поперечних nepepiaie i табличну -про реэонанси. flopiBHHHo з наявними вона' розширена i видо-ЗМ1нена. У Н1Й ПОДЭН1 ДЭН1 про р03с!яиня ioHiB воднв та renin Сз енерПями i 10 MeBJ на ядрах стаб1лыгах, здеб1ль-шого найпоширенхшЬх, iaoToniB ххмхчних елемент1в.<Гдо кальц1ю вклвчноХ

Доб1рка дозволяв наочно уявити загальну картину поводхен-ня функций збуд^ення поперечних nepepiaiB пружного розс!яння на легких i середнхх ядрах в енергетичн1й облаетi, де проявляемся резонансний характер розс1яння. 3 1ншого боку, компактна добгрка даних забеэпечуе необх1дн1 в1домост1, як1 по-легшують плаиування екдперименту. Маються на y^aai, перш за все, Biidip типу i енергП прискорених ioHiB та к^та роз-С1ння, як найбХльш подходящих для дослхджуваного х!м1чного елеме.чта або його изотопу. Необххдно пам'ятати, що конкурую-че розс1яння, у тому числх i резонансне, на матриц! чи 1нших дом!шкових елементах завжди присутне х його наявн1сть бажано також ураховувати при BHdopi умов експерименту.

, У виановках до дисертацП п!дсумовуеться наукова. новизна та практична üiHHicTb роботи. Пункти в1дп0в1дних поло'жень викладен1 н§ початку автореферату.

OcHQBHl публ!кацИ по дисертаЩйн!й poöoTi:

1. Сорока В. И. , Пучеров Н. Н. Поляризация в упругом рассеянии протонов на кремнии при энергии 2.6 - 4.0 МэВ // Ядерная физика. - 1969. - 9.- с. 1159-1162.

2. Artsitnavich M.V., Baranov А. N., Kudriavlsev Е. Н., Hogi I-nik l.F. , Pavlovich V.U. , Rornanjuk ß. N. , Soroka V.l., To-karevski V.V., Zotov S.D. P.esanajxl laser-induced diffusion of oxygen in silicon // Physical Research. - 1990.13.- p. 528-580.

3- Sorofea V. I. ,Artsimo\)ich H.V.,Löbach 1.Уи.Mogilnik t.F., Pavlovich V.N., Tokarevski V. V., Kudriavleev E. M., Forva-

■ Г'.ч

Tij'uM B.N. Peculiarities of ths i6IXu,c01Q0 3.045 MeV resonance scattering and its application to investiganion of oxygen in silicon // WucI. Instr. and Hath, in Phys. Res.- 1993.- ВвЗ.- p. 311-318.

4. Сорока В, И. Особенности использования резонансного упругого рассеяния ионов в ядерном микроанализе // Материалы 23-го Мелснац. сов. по физ, взаюйд. зар. .част, с кристаллами (Москва, 19933.- М.: И-во МГУ, 1994.- с. 158-160.

6. Арцимович М. В., Могильник И.Ф. .Павлович В. Н. .Сорока В. И., Токаревский В. В., Баранов А. Н. , Зотов С. Д., Кудрявцев Е. М., Романюк Б.Н. Использование резонансного 0(a,a3

3.045 МзВ, обратного рассеяния для исследования резонансной лаззрностимулированной дифуоии кислорода в кремнии// Труды 3-ей Всес. конф.' "Микроанализ на ионных пучках" (Сумы, 19913. - с.37-48. *

8. Сорока В. И., Арцимович М. В., Могильник И. Ф. К использованию реакции для определения азота в поверхностных слоях// Материалы 2-го. Всес. конф. "Микроанализ на ионных пучках" (Харьков, 19883. - с. 169-173.

7. Арцимович М. В., Баранов А. И., Зотов С. Д., Кудрявцев Е. М., Лобач И. Ю. , Могильник И. Ф., Павлович В. Н., Романюк Б. Н. , Сорока В.И., Токаревский В.В. Исследование методом 160(а, аЗ 0 резонансного рассеяния влияния поляризации излучения на резонансную лазерностимулированную диффузию кис-ло-

, порода в кремнии// Материалы 21-го Всес. сов. по физике взаимод. заряж. част, с кристаллами (Москва, 19913.-И-во МГУ. - 1992. - с.157-161.

8- Сорока В. И., Арцимович М. В.Могильник И. Ф.. Угол связи Si-0-Si ч монокристалле кремния// ФТП.- 1992.- 2б, N9, с. 1547-15499- Сорока В. И., Арцимович М. В., Могильник И. Ф. Угловые распределения протонов, прошедших тонкие монокристаллы кремния//. Письма в ЖТФ. - 1991. - 129. г с. 53-56.

10. Арцимович М.В. .Могильник И.Ф. .Некрасов A.A. .Сорока В.И.. Токаревский В. В., Чуистов К.В., Шалаев А.М. Исследование воздействия a-частиц на монокристаллы хрома // Металлофи-

РЛ

зика. - 1985. - т. 7,- AS. - с. 93-94.

1!.' Сорока В. К. , Арцимович М. В. , Лобач И. Ю., Могильник И. Ф. , Резонансное рассеяние альфа-частиц, на кислороде и его использование в ядерном микроанализе // Ядерная спектр, я струк. ат. ядра. Тез. докл, межвуяар. cci. САлма-Атн, 1992). С-П.; Наука,- 1S92. - с.414.

12. Арцимович М. В., Могильник И. Ф. , Сорока В. И., Токаревский В. В. , Некрасов А. А., Чуистов К. В., Шалаев А. М. Применение метода каналирования для определения местоположения атомов хдома, смещенных из узлов кристаллической решетки при облучении ä-частицами// Физика и химия обработки материалов. - 1988.- N2.- с. 138-140.

13. Artsimovich U.V. , Baxanov A.M. , Krivob V.V. , KudriatiL-sev E.H., LotMova E.H., Hakeev B.H., Hogilnik l. F., Pav-lovich V.N. , Ronantik B.N. , Scroka V.l. , Tckarevshi V.V., Zotov S.D. Resonant !R laser-induced diffusion of vdxygen in silicon// SPIE. - 1991. - V. 1397. - p. 729-733.

14. Арцимович M.B. .Могильник К.Ф. .Некрасов A.A. .Сорока В.И., Токаревский В.В., Чуистов К.В., Шалаев A.M. Исследование каналирования протонов в кристаллах вольфрама и кремния на установке "Камион"// Тез.докл. 13-го Всес. сов. по физике взаимод. заряя. част, с крист.. (Москва, 1993). - с. 134.

15. Сорока В. И., Арцимович М. В., Могильник И. Ф. , Токаревский В.В. Способ определения легких поверхностных примесей// Авт. свид. СССР, - No. 1521034. - 1989. .

16. Арцимович М.В. .Могильник И.Ф. .Некрасов A.A. .Сорбка В.И., Токаревский В.В. Применение метода каналирования для исследования радиационных повреждений монокристаллов арсе-нида галлия, облученных «-частицами // Нг.тетшяу. '.j-гс Всес. сов. по фиэ. взаямод. заряя. «тает. г.риет: гзд.ль (Москва, 19Э6). - с. 132-134.

17. Сорока В. И. Использование пучков поляризованных ионов в ядерном микроанализе// Препринт ИЯЙ АН УССР. - КИЯЙ-90-6. -

, 1990. - 9с..

18. Арцимович М. В., Баранов А. Н., Зотов С. Д. .Кудрявцев Е. М., Могильник И. Ф.Павлович В. Н., Романюк Б. Н., Сорока В. И.,.

Токаревский В. В. Резонансная лазерностиыулированная диффузия кислорода в кремнии// Препринт ФИАН СССР. - Мо-164. -1989. - 37с.

19. Арцимович М. В. .Легков Б. Е. .Могильник И. Ф. .Некрасов А. А., Романов В. Ф., Сорока В. И., Токаревский В. В.Чуистов К. В. Установка "Камион" для исследования ориентационных эффектов// Препринт ИЯИ АН УССР. - КИЯИ-83-25. - 1983. - 17с.

20.Soroka V.l. Selected data on the Low-energy ions elastic scattering for the use in nuclear microanalysis// Preprint K/NR-94-2.- Kyiu-1994. - 48p.

Сорока В. И. Упругое резонансное рассеяние ионов как метод ядерного микроанализа.

Диссертация на соискание ученой степени дрктора физико-математических наук по специальности 01.04.16 - физика атомного ядра и элементарных частиц, Научный центр "Институт ядерных исследований" НАН Украины, Киев, 1995.

Диссертацией является рукопись. Защищаются положения, касающиеся развития и применения метода упругого резонансного рассеяния ионов. В работе, в дополнение к традиционному использованию узких резонансрв при упругом рассеянии на примеси« обосновываются и экспериментально подтверждаются возможности использования: широких резонансов при рассеянии на матрице, эффекта поляризации при рассеянии на матрице, широких резонансов при рассеянии на примеси, широких резонансов и„эффекта поляризации при рассеянии на матрице в сочетании с кана-лированнем. В традиционном случае использования узких резонансов обосновывается необходимость более корректного учета их формы. Применяя метод упругого резонансного рассеяния ионов впервые экспериментально подтвержден предсказываемый теоретически эффект резонансной лазерностимулированной диффузии легких примесей в кристаллах Сна примере кислорода в кремнии). По ходу этого, эксперимента впервче СЛрямым методом, с использованием аффекта каналирования) определена симметрия местоположения кислорода, в кремнии. Метод также был практически применен при разработке новых технологий получе-чения материалов и изделий из них.

Soroka Y.I. Elastic resonance scattering af ians as a nuclear microanalysis melhád. . • The dtsserlalion ts presenled for the daktov af physical and malhematícal sciences degry in the speciqlity ,01.04.18 -physics of nucleus and elementar)/ parttcles, Scientifíe centre "iris ti tute for nuclear réséarch", ■ of Ukrainian natiónal acodemy of setenes, Kyiv, 1995. ' The dissertation is a mnuscript. The theses that are being defended concern the developmeht and application of the mé-

thod of the ions elastic resonant scattering. In addition to the traditional use of narrow resonances in the elastic scattering on an impurity the following possibilities of use are experimentally substantiated and verified: vide resonances in the. scattering on a matrix, polarization effect in the scattering on a matrix,wide resonances in the scattering on an impurity, wide resonances and polarization effect in the scattering on a matrix in combination with channeling. In the traditional case of the use of narrow resonances the necessity for a more*correct account of their form, is substantiated. By applying the method of the elastic resonant scattering, theoretically predicted effect of the resonant laser-induced diffusion of light interstitials in crystals was experimentally verified for the first time <a specific example of oxygen in silicons. In the course of this experiment the symmetry of oxygen location in silicon was determined by direct method fusing the channeling techniqueУ for the first time as well. The method of the elastic resonant scattering was practically applied in designing of a new technology of the materials production and.of the products made of them. . '

Ключов! слова: ядерний м1кроанал1з; пружке розс1яння 1он1в, резонанс, матриц«, дом1шка, каналування, поляризац!я, м1сце-знаходження, ефект лазерностимульовано! дифузН.

Р8