Динамическая рентгеновская дифракция в гетероэпитаксиальных сверхрешетках с различным градиентом деформации

• Автор: Тарасов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Глава I. ДИФРАКЦИЯ ВОЛН РЕНТГЕНОВСКОГО ДИАПАЗОНА В ПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ
1.1. Квазипериодические кристаллические структуры
1.2. Общие закономерности дифракции рентгеновских лучей
в кристалле со сверхпериодом
1.3. Уравнение Матье - первое приближение теории динамического рассеяния от СР. Зависимость характеристик КДО от структурных параметров СР
1.4. Кинематическая теория дифракции в сверхрешетках
ГЛАВА II. КОНЦЕПЦИЯ ЕДИНОЙ ПАРАМЕТРИЗАЦИИ В ПРОБЛЕМЕ
ОПИСАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ДИФРАКЦИИ В СВЕРХРЕШЕТКАХ
2.1. Введение новых параметров для адекватного описания дифракции на сверхрешетках
2.2. Параметр когерентности сверхрешетки
2.3. Метод зонных диаграмм в динамической теории дифракции в сверхрешетке
2.4. Фундаментальные особенности дифракции в кристаллах с периодическим полем деформации
ГЛАВА III. ФОРМАЛИЗМ ЗОН УСТОЙЧИВЫХ И НЕУСТОЙЧИВЫХ РЕШЕНИЙ В ЗАДАЧАХ ДИНАМИЧЕСКОЙ ДИФРАКЦИИ ДЛЯ СВЕРХРЕШЕТОК РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЕЙ
3.1. Влияние градиента деформации в интерфейсе сверхрешеток на динамическое рассеяние
3.2. Динамическая дифракция в сверхрешетке с разными толщинами слоев в периоде
3.3. Применение различных аналитических подходов для решения задачи определения "степени динамичности"
Заключение и выводы Литература
Актуальность. Достижения рентгенодифракционной кристаллооптики обусловлены изучением динамического рассеяния излучения деформированным кристаллом. Искажения, вносимые деформацией в кристалл, рассматриваются как достаточно малые, так что сохраняются динамические эффекты взаимодействия между падающей и дифрагированной волнами. В последние годы были получены значимые результаты, связаны с изучением таких профилей деформации, которые отвечают реальным искажениям решетки кристалла, имеющими место в сложных гетероэпитаксиальных структурах.
В первую очередь к указанным задачам относится описание динамической дифракции в кристаллах с постоянным градиентом деформации [1, 2]. Такая деформация может быть вызвана как внешними причинами (упруго-изогнутый кристалл), так и внутренними (собственная деформация системы, связанная с наличием эпитаксиальных слоев с различными периодами решетки, термоупругими напряжениями, дислокационными сетками и т.д.).
Практически важные случаи далеко не исчерпываются деформацией с постоянным градиентом деформации. Развитие твердотельной микроэлектроники привело к тому, что основой современных приборов все в большей степени становятся многослойные гетероэпитаксиальные структуры, поэтому именно они и становятся основными объектами исследования. По экспрессности, комплексу возможностей и объему получаемой информации рентгенодифракционный метод остается пока вне конкуренции с другими методами, поэтому, актуальным является развитие динамической теории дифракции в таких структурах.
В теоретическом плане задачи динамической дифракции в кристалле с переменным градиентом деформации можно условно разделить на два направления.
К первому направлению относятся дифракционные явления, в кристалле с периодическим полем деформаций - сверхрешетке (СР). Дополнительная периодичность может быть получена различными способами - возбуждением в
ничено задачами частного характера (например, подгонкой теоретической КДО к экспериментальной и определением численных значений параметров слоев СР). Вопросы анализа общих закономерностей динамической дифракции в рамках подхода [109] остаются открытыми.
Таким образом, проведенный обзор показывает, что в области динамической рентгеновской дифракции в СР аналитически рассматривалась только дифракция для гармонической модели с использованием существенно упрощающих предположений.