Рентгеновская дифрактометрия гетероэпитаксиальных слоев и многослойных структур на их основе

Рентгеновская дифрактометрия гетероэпитаксиальных слоев и многослойных структур на их основе

Автор: Дроздов, Юрий Николаевич

Шифр специальности: 01.04.07

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2006

Место защиты: Нижний Новгород

Количество страниц: 404 с. ил.

Артикул: 3313084

Автор: Дроздов, Юрий Николаевич

Стоимость: 250 руб.

Рентгеновская дифрактометрия гетероэпитаксиальных слоев и многослойных структур на их основе  Рентгеновская дифрактометрия гетероэпитаксиальных слоев и многослойных структур на их основе 

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ МЕТОДОМ РЕНТГЕНОВСКОЙ ДИФРАКТОМЕТРИИ ПРИ АНАЛИЗЕ ГЕТЕРОСТРУКТУР
1.1. Конкретизация рассматриваемых объектов и методов
1.2. Аппаратурный аспект
1.3. Методы анализа упругих деформаций и неискаженных периодов
решетки в эпитаксиальных структурах
1.4. Методы расчета полного спектра многослойной структуры
1.4.1. Динамическое и кинематическое приближения в задаче
рассеяния
1.4.2. Отражение от атомной плоскости
1.4.3. Отражение от кристаллической пластины
1.4.4. Динамическое отражение
1.4.5. Схема расчета коэффициента отражения от многослойной гетероструктуры на подложке
1.5. Специфика рентгеновской дифрактометрии как метода анализа
Глава 2. МОДЕРНИЗАЦИЯ РЕНТГЕНООПТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ДИФРАКТОМЕТРА И МЕТОДИКИ УСКОРЕННОГО СКАНИРОВАНИЯ ОБРАТНОГО ПРОСТРАНСТВА
2.1. Рентгенооптическая схема дифрактометра
2.2. Основные способы сканирования обратного пространства
2.3. Выбор отдельных режимов съемки
2.4. Сокращенный способ рентгеновского дифракционного сканирования обратного пространства частично релаксированиых слоев и островков
2.5. Особенности эксперимента для структур с квантовыми точками
2.6. Общее построение и состав системы рентгенодифракционного
анализа
2.7. Основные типы анализируемых образцов и используемые схемы
Глава 3. НЕКОТОРЫЕ ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГОЙ ДЕФОРМАЦИИ И КОНЦЕНТРАЦИИ ТВЕРДОГО РАСТВОРА ПО СДВИГУ ДИФРАКЦИОННЫХ ПИКОВ.
3.1. Введение
3.2. Триклинная деформация кубических пссвдоморфных слоев на
подложках с разориентированным срезом
3.2.1. Описание эксперимента
3.2.2. Экспериментальное определение дисторсиирешетки слоев
3.2.3. Теоретический расчет триклинной дисторсии решетки
3.2.4. Сравнение теоретических и экспериментальных данных
3.3. Частично релаксированные слои. Случай больших деформаций
3.3.1. Постановка задачи
3.3.2. Решение прямой задачи
3.3.3. Апгоритм решения обратной задачи
3.3.4. Погрешности приближений
3.4. Оценка состава твердого раствора с использованием конуса
нулевого расширения
3.5. Влияние изгиба гетеросистемы на результаты анализа
3.6. Выводы по главе 3
Глава 4. АНАЛИЗ СПЕКТРОВ В РАМКАХ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ РАССЕЯНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ.
4.1. Области применения кинематического приближения
4.2. Рентгеновская дифрактомстрия тонких пленок УВагСизОтх
4.2.1. Постановка задачи
4.2.2. Определение толщины слоев
4.2.3. Модель тонкой пленки
4.2.4. Заключение
4.3. Модуляция рентгеновских дифракционных отражений слоя в 5 случае рентгеновских зеркал и полупроводниковых многослойных
структур
4.3. 1. Влияние аморфной прослойки на экспериментальные спектры па больших углах
4.3.2. Модели многослойной структуры с аморфной прослойкой
4.3.3. Решеткаматрица в структурах с модуляцией периода и угла наклона
4.3.4. Результаты анализа
4.4. Особенности рентгенодифракционных спектров когерентных островков на поверхности и в объеме кристаллической матрицы
4.4.1. Постановка задачи
4.4.2. Анализ без учета релаксации решетки
4.4.3. Моделирование неоднородного твердого раствора
4.4.4. Равновесное состояние случайного твердого раствора
4.4.5. Кластеры в эпитаксиальном твердом растворе
4.4.6. Многослойные структуры с островками
4.5. Выводы но главе
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕТЕРОСТРУКТУР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ РАССЕЯНИЯ.
5.1. Введение
5.2. Особенности вычислительного алгоритма
5.2.1. Общее построение алгоритма
5.2.2. Задание гетероструктуры
5.2.3. Тестирование алгоритма и программной реализации
5.3. Выбор параметров тестовых струкгур по максимуму информативности рентгенодифракционного спектра
5.4. Моделирование кривых качания для некоторых типов дефектов
5.4.1. Слои твердого раствора с градиентом состава
5.4.2. Многослойные структуры с нарушениями периодичности
5.4.3. Слои с неоднородностью по площади
5.5. Ограничения применимости рекуррентной формулы динамической теории рассеяния
5.5.1. Общие ограничения метода
5.5.2. Интерференционная чувствительность к тонким
прослойкам
5.5.3. Аморфизация слоев
5.5.4. Большие отклонения и релаксированные слои
5.6. Выводы по главе 5
Глава 6. АНАЛИЗ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СЛОЕВ И ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СООТНОШЕНИЙ В ГЕТЕРОСИСТЕМЕ
6.1. Введение
6.2. Схема анализа кристаллического состояния слоя
6.3. Микродвойникование в слоях УВСО
6.4. Микродомены в слоях А10 на ОаАз1
6.5. Слои фуллерита на сапфире и слюде
6.6. Слои кубического оксида циркония на сапфире
6.7. Использование принципа сохранения симметрии в задаче анализа
мультидоменных слоев
Глава 7. НЕКОТОРЫЕ ПОДХОДЫ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕНТГЕНОВСКОЙ ДИФРАКТОМЕТРИИ В КОМПЛЕКСЕ С ш
ДРУГИМИ МЕТОДАМИ АНАЛИЗА.
7.1. Постановка задачи
7.2. Исследование структур со сдвоенными слоями пОаЛя вблизи
перехода через критическую толщину
7.2.1. Цель исследования
7.2.2. Описание эксперимента
7.2.3. Результаты анализа
7.2.4. Обсуждение результатов
7.3. Исследование текстур в слоях А1 на ваАБ
7.4. Нормировка масштабов микроскопических изображений и ожепрофилей по данными рентгеновской дифракции
7.4.1. Нормировка масштаба АСМ изображения по данным
рентгеновской дифрактометрии
7.4.2. Нормировка масштабов ожепрофшя по данным
рентгеновской дифрактометрии
7.4.3. Особенности задачи нормировки линейного масштаба по
данным рентгеновской дифрактометрии
7.5. Сравнение данных фотолюминесценции и рентгеновской
дифрактометрии при анализе слоев 1пОаАя
7.5.1. Постановка задачи
7.5.2. Структуры с двумя квантовыми ямами
7.5.3. Структуры с частично релаксированными слоями ЫСоАб
7.5.4. Обсуждение причин рассогласования
7.6. Сегрегация индия при выращивании квантовых ям ЫОаАзАЗаАз в
условиях газофазной эпитаксии
7.6.1. Техника эксперимента
7.6.2. Модель послойного анализа
7.6.3. Модели роста с сегрегацией
7.6.4. Результаты анализа с использованием моделей сегрегации
7.6.5. Обсуждение достоверности модели
7.6.6. Особенности сегрегации индия в условиях газофазной
эпитаксии
1.1. Анализ как уточнение набора моделей
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Список цитированной литературы


Он относится к толщине или концентрации твердого раствора для некоторого слоя. Этот параметр задает шаг изменения от периода к периоду этой толщины или состава, и тем самым, позволяет моделировать структуры с монотонным нарушением периодичности. Для моделирования многослойных структур со случайными сбоями толщины или состава некоторого слоя в расчет введен параметр дисперсия. Для каждого периода независимо вычисляется случайная величина. Каждый раз при вычислении спектра модель является случайной реализацией, одной из множества структур этого типа. На рис. В1 был представлен пример такого вычисления. Дополнительный параметр дисперсия применяется также для вычисления
О
со
ю

е
, ЭЕС. Рис. В2. Экспериментальный спектр структуры Н4 точки и вычисленный линия. В эксперименте использован монохроматор и анализатор Ое4. Вычисление проведено для гетсросистемы СаАзЦпАзЮаАз1, где верхний слой имеет толщину 0, мкм, нижняя часть подложка, а прослойка лАз имеет толщину 0,7 нм. С этой целью вычисляются спектры для нескольких реализаций структуры и складываются по интенсивности. Выполнен анализ погрешностей, возникающих при анализе неоднородных по площади структур на основе модели однородного слоя. Эффект неоднородной толщины состоит в затухании толщинного контраста при удалении от главного пика. Результирующий спектр не смещен, поэтому оценка концентрации твердого раствора не смещена ширина центрального максимума и положение первых побочных интерференционных пиков толщинного контраста слабо изменились, значит, оценка средней толщины будет также несмещенной. Эффект неоднородного по площади состава состоит в уширении главного ника, некотором подавлении толщинного контраста без увеличения эффекта подавления при удалении от главного пика. Результирующий пик в этом случае также не смещен, поэтому оценка концентрации твердого раствора не смещена но ширина центрального максимума заметно увеличилась, значит, оценка средней толщины по ширине пика будет заниженной. Оценка толщины по расстоянию между интерференционными пиками толщинного контраста остается не смещенной. При одновременной неоднородности состава и толщины слоя, рассмотренные выше по отдельности эффекты накладываются. Оценка толщины по ширине центрального пика будет заниженной, оценка состава не смещается. Сам спектр неоднородного слоя напоминает спектр частично релаксированного слоя, если снимать только кривую качания. Однако оцененная по положению двух пиков величина Е81 будет свидетельствовать об отсутствии релаксации, см. На примере исследования тонких слоев лСоАлбаАя проиллюстрирован известный факт, что интерференционная чувствительность к тонким слоям, расположенным между толстыми слоями, очень велика, но в этом случае отсутствует полная информация о тонкой прослойке. Если под предельной чувствительностью спектра РД к тонким слоям понимать минимальную толщину слоя, при которой спектр изменяется, то она окажется менее одного монослоя. Рисунок В2 показывает пример системы толстый слой боАз, тонкий слой яАя, подложка 7оА. Регистрируя в эксперименте подобный спектр, мы можем оценить толщину слоя дАя, однако, эта чувствительность обусловлена сдвигом фазы между волнами, отраженными подложкой и толстым верхним слоем. Поэтому возникает неопределенность, связанная с добавкой к фазе величины 2к. Кроме того, инвариантом, от которого зависит сдвиг фазы, является произведение толщины прослойки, Ь, на несоответствие периодов с окружающей матрицей, о Эта величина Ьо одинакова, например, для чистого слоя лАл 0,7 нм и слоя твердого раствора с толщиной 2Ь, и т. Несмотря на неопределенность, получаемая информация весьма полезна. В данной главе рассмотрен случай тонких смачивающих слоев в многослойных структурах с квантовыми точками, где эти слои не дают своего пика, но будучи разделены толстыми прослойками барьерных слоев 7аА, проявляются в виде сверхрешеточного спектра с набором сателлитов и нулевым пиком, показывающим некоторое среднее значение концентрации. Это позволило оценить эффективные параметры смачивающего слоя и использовать их для дальнейшего анализа А5.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.221, запросов: 142