Количественная рентгеновская топография и её применение для анализа слабых неоднородностей состава кристаллов

• Автор: Волошин, Алексей Эдуардович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 340 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ ПЛОСКОВОЛНОВОЙ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТОПОГРАФИИ ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА СЛАБЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ СОСТАВА КРИСТАЛЛОВ
1.1 Вводные замечания об особенностях рентгенотопографического исследования слабодеформированных кристаллов
1.2 Развитие плосковолновой рентгеновской топографии для исследования микродефектов
1.2.1 Контраст изображений микродефектов в плосковолновой рентгеновской топографии (анализ литературных данных)
1.2.1.1 Изображения микродефектов в геометрии Лауэ
1.2.1.2 Изображения микродефектов в геометрии Брэгга
1.2.2 Применение асимметричных съемок в плосковолновой рентгеновской топографии для исследования микродефектов
1.2.2.1 Методика эксперимента и объекты исследования
1.2.2.2 Влияние асимметрии съемки на чувствительность метода
1.2.2.3 Плосковолновыс изображения микродефектов в асимметричной геометрии Лауэ
1.2.2.4 Моделирование плосковолновых рентгенотопографических изображений микродефектов в асимметричной геометрии Лауэ
1.2.2.5 Анализ результатов исследования микродефектов
1.2.3 Заключение к разделу 1.
1.3 Количественный анализ зонарной неоднородности методами рентгеновской топографии
1.3.1 Проблема исследования деформированного состояния пластины с одномерно-неоднородным распределением состава (анализ литературных данных)
1.3.2 Решение обратной задачи теории упругости для случая одномерного распределения примеси
1.3.2.1 Постановка одномерной обратной задачи теории упругости
1.3.2.2 Приближенное решение обратной задачи и его анализ
1.3.2.3 Сравнение вычислительных алгоритмов и анализ погрешностей
1.3.3 Выбор условий дифракционного топографического эксперимента для характеризации примесных неоднородностей в кристаллах
1.3.3.1 Выбор отражений для проведения
рентгенотопографического эксперимента
1.3.3.2 Модельный эксперимент по восстановлению заданного

распределения в хх
1.3.3.3 Особенности формирования экстинкционного контраста в геометрии Брэгга и его влияние на точность определения е0^
1.3.4 Экспериментальная оценка распределения кислорода в кремнии
1.3.5 Заключение к разделу 1.3
1.4 Аппаратурное обеспечение плосковолновой рентгеновской топографии
1.5 Выводы к Главе 1 100 ГЛАВА 2 ВОССТАНОВЛЕНИЕ УСЛОВИЙ РОСТА КРИСТАЛЛА ИЗ РАСПЛАВА ПО ДАННЫМ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ В НЕМ ПРИМЕСИ
НА ПРИМЕРЕ СаБЫТе, ВЫРАЩЕННОГО В УСЛОВИЯХ МИКРОГРАВИТАЦИИ
2.1 Схема космического эксперимента по выращиванию кристалла ваБЫТе и структурное совершенство образца
2.1.1 Особенности роста кристаллов из расплава в условиях микрогравитации (по литературным данным) )
2.1.2 Методика эксперимента по выращиванию ОаБЬ:Те в ходе космического полета
2.1.3 Методика рентгенотопографических исследований 11 о
2.1.4 Характеризация образца ваБЬ:Те методом однокристальной рентгеновской топографии 1
2.1.5 Характеризация образца ваБЬНе методом двухкристальной плосковолновой рентгеновской топографии
2.1.6 Заключение к разделу 2.1

2.2 Развитие одномерных аналитических моделей захвата примеси при росте кристалла в присутствии конвекции
2.2.1 Свойства антимонида галлия и оценка кинетических параметров кристаллизации СаБЬ:Те
2.2.2 Исследование стационарного режима захвата примеси растущим кристаллом
2.2.2.1 Аналитические модели для расчета эффективного коэффициента распределения примеси в кристалле (анализ литературных данных)
2.2.2.2 Численное моделирование захвата примеси кристаллом
при наличии конвекции в расплаве
2.2.2.3 Результаты двумерного численного моделирования: особенности течения расплава и распределения примеси
2.2.2.4 Анализ моделей Бартона-Прима-Слихтера и Острогорского-Мюллера в сравнении с результатами двумерного численного моделирования
2.2.2.5 Анализ модели Гаранде в сравнении с моделями Бартона-Прима-Слихтера и Острогорского-Мюллера и результатами численного моделирования
2.2.3 Начальный переходный режим в одномерных аналитических моделях
2.2.3.1 Анализ модели Тиллера
2.2.3.2 Исследование начального переходного режима в модели Бартона-Прима-Слихтера 1 <
2.2.3.3 Исследование начального переходного режима в
модели Острогорского-Мюллера
2.2.3.4 Начальный переходный режим в модели Гаранде
2.2.3.5 Анализ выражений для начального переходного режима в одномерных аналитических моделях
2.2.3.6 Сравнение аналитических формул для начального переходного режима с результатами численного моделирования

_ Лtg#
пространственная ширина «плоских волн» составляет Лх - ——— . Ьолновои
пакет переносится двумя блоховскими волнами, принадлежащими к разным ветвям дисперсионной поверхности. Направления распространения волн составляют углы ±ф к отражающим плоскостям, определяемые соотношением
18^ = -г1_18« (1.16) ф+п
При г]= 0, то есть при брэгговской ориентации кристалла, направления двух блоховских волн совпадают, и распределение волн соответствует плосковолновому решению в полосе шириной Лх (рисунок 1.3, а). Изображения попадающих в эту полосу микродефектов хорошо описываются в приближении плоской падающей волны.
а б в
Рисунок 1.3 Распространение волн в кристалле: а, б - компьютерное моделирование при освещении кристалла волной, отраженной от кристалла-монохроматора с коэффициентом асимметрии Ь~ =50 (81, отражение (600), М0К0С1) [36]: 77=0 (а); /7=4 (б); в - волновой пакет (показан вверху) и схема его дифракции в кристалле с микродефектом [38] (показано изображение микродефекта в тех областях, где происходит интерференция рожденных на нем волн с опорной волной идеального кристалла)