Исследование эффектов динамического рассеяния рентгеновских волн в зависимости от параметров кристаллической системы и природы первичного падающего пучка

• Автор: Аветисян, Гаяне Гарушевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ереван
• Количество страниц: 165 c. : ил

В пятидесятых годах, как только создались условия для экспериментальной проверки теоретических выводов динамического рассеяния рентгеновских лучей в кристаллах /выращивание совершенных полупроводниковых кристаллов и разработка прецизионных гониометрических методов/, начались интенсивные теоретические и экспериментальные исследования динамического рассеяния рентгеновских лучей,
В процессе бурного развития теоретических и экспериментальных исследований был открыт ряд интересных эффектов динамического рассеяния рентгеновских лучей.
Однако не всегда уделялось должное внимание детальному и всестороннему исследованию известных эффектов. Между тем, для глубокого понимания физики рассеяния рентгеновских лучей и эффективного применения известных закономерностей динамического рассеяния, наряду с исследованиями с целью обнаружения новых эффектов, необходимо произвести более детальное исследование уже известных и уточнить наши представления об условиях их возникновения и наблюдения.
Не все вышеуказанные эффекты интерпретируются однозначно и не всегда они исследуются во взаимосвязи.
Поэтому более детальное исследование эффектов динамического рассеяния рентгеновских лучей имеет не только важное научное, но и большое народно-хозяйственное значение. Действительно, такие исследования не только способствуют уточнению и развитию динамической теории рассеяния рентгеновских лучей, но и дают практические рекомендации для более целесообразного использования динамических эффектов в рентгенографической диагностике несовершенства

полупроводниковых приборов.
В диссертации рассмотрены следующие эффекты динамического рассеяния рентгеновских лучей:
I/ механизм возникновения муаровых картин рентгеновских лучей в двухблочных и трехблочных интерферометрах,
2/ механизм возникновения и наблюдения полос смещения рентгеновских лучей в двухблочных интерферометрах,
3/ интерференционные картины, возникающие в двухкристальном интерферометре с разными межплоскостными расстояниями блоков,
4/ возникновение и преобразование маятниковых полос рентгеновских лучей в кристаллах,
5/ вопросы фокусировки рентгеновских лучей.
В диссертации сделано отступление от традиционного включения первой главы литературного обзора. Каждую, главу снабдили своим кратким обзором.
Актуальность темы обусловлена актуальностью проблемы организации рентгенографической диагностики несовершенств кристаллов, применяемых в электронной промышленности. Для однозначной интерпретации рентгенодифракционных изображений дефектов в кристаллах и их влияния на физические свойства кристаллов очень важно исследование эффектов динамического рассеяния рентгеновских лучей в зависимости от условий эксперимента /параметров первичного пучка/ и степени совершенства исследуемых кристаллов.
Впервые показано, что поворотами отражающих плоскостей вокруг оси, лежащей в плоскости падения перпендикулярно к вектору обратной решетки, и вокруг оси, перпендикулярной к плоскости падения, обусловлены разные муаровые эффекты.
Детально исследованы период и направление полос смещения в зависимости от толщин блоков, ширины, формы и ориентации недифрагирующей зоны, длины волны, семейства отражающих плоскостей,

порядка и асимметричности отражения.
Впервые показано, что период дилатационных муаровых картин зависит от знака разности межплоскостных расстояний семейств отражающих плоскостей, от которых получаются эти муаровые картины.
Детально рассмотрен вопрос зависимости формы маятниковых полос от параметров первичного пучка и показано, что направление вершин V -образных маятниковых полос зависит от расстояния точечного источника от исследуемого кристалла.
Теоретически обосновано и экспериментально показано, что для получения большого разрешения дифракционных фокусных линий в двухкристальной системе необходимо учесть расстояние точечного источника от первого кристалла и ширину падающего пучка на поверхности входа первого кристалла и что эта фокусировка обусловлена краевым эффектом.
Полученные результаты дают возможность однозначно определить оси поворотов отражающих плоскостей, ввести корректировки в представления о механизме возникновения и преобразования маятниковых полос и полос смещения, что имеет важное прикладное значение для рентгенографической диагностики несовершенств кристаллов, применяемых в науке и производстве полупроводниковых приборов. Способ повышения разрешения дифракционных фокусных линий в двухкристальных системах имеет важное применение в рентгеновской спектроскопии. Способ получения 6Г поляризованных пучков очень актуален для рентгенографических исследований в зависимости от поляризации первичного падающего пучка.
Цель работы - теоретическое и более детальное экспериментальное исследование некоторых эффектов динамического рассеяния рентгеновских лучей /маятниковые полосы, полосы смещения, муаровый эффект, краевой эффект и дифракционная фокусировка/ с целью повышения однозначности интерпретации рентгенодифракционных изо-

ческая - когда между дифрагированными волнами, налагаемыми на входной поверхности второго блока, возникает разность фаз и эта разность от точки к точке на поверхности наложения меняется. В части облучаемого объема второго блока вследствие наложения волн, дифрагированных в первом блоке, возникают полосы смещения /рис.18/.
Начало прямоугольной системы координат хух расположено в точке 0 /00 = I , следовательно, 0< 0* = 711 /.
Ось ^ перпендикулярна к поверхностям входа и выхода блоков, явОбласть возникновения полос смещения во втором блоке.
- часть объема второго блока, где возникают полосы смещения.
ляющихся параллелепипедальными пластинами, отражающие плоскости которых перпендикулярны к их большим поверхностям /симметричный случай Лауэ/. При таком выборе координатной системы для плоское-тей постоянных фаз в случае двух близко расположенных друг к другу толстых поглощающих блоков в [29 ] получено следующее уравнение:

/26
£ УТ-ь кг Ал/г*
где Л - расстояние между блоками /ширина недифрагирующей зоны/, Д - экстинкционная длина, 0 угол Вульфа-Брэгга,