Применение метода каналографии для выявления каналирования в узких каналах кремния и изучение его закономерностей

• Автор: Завьялов, Григорий Иванович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 210 c. : ил

ГЛАВА I. Основные результаты экспериментального и

теоретического исследования закономерностей каналирования заряженных частиц в кристаллах

1.1. Общие сведения о каналировании и эффекте теней

1.2. Континуумная модель

1.3. Критические параметры каналирования

1.4. Потери энергии и деканалирование

1.5. Влияние дефектов кристалла на каналирование

1.6. Методика типичных экспериментов по изучению эффектов каналирования и теней

1.7. Изучение каналирования с помощью точечного альфа-источника

Глава II. Описание экспериментальной установки и техники эксперимента

2.1. Изготовление точечных альфа-источников

2.2. Изготовление тонких образцов монокристалла кремния
2.3. Отжиг кристаллов. Отбор образцов для исследования
2.4. Конструкция экспериментальной камеры
2.5. Техника получения каналограмм при различных температурах кристалла
2.6. Определение оптимальных условий проявления канал ограмм. Построение и анализ характеристических кривых почернения
2.7. Индицирование канал ограмм
2.8. Методы изучения каналограмм

Глава III. Изучение закономерностей каналирования альфа-частиц в кремнии с использованием каналограмм, полученных при комнатной температуре 99
3.1. Качественное описание каналограммы 99
3.2. Исследование геометрических параметров каналов 104
3.3. Влияние качества кристаллов на параметры каналограмм 116
3.4. Изучение угловых характеристик плоскостного каналирования альфа-частиц в кремнии 123
3.5. Изучение высоты и площади пиков плоскостного каналирования в зависимости от эффективной толщины кристалла 133
3.6. Оценка длины пробегов альфа-частиц в режиме плоскостного каналирования 137
3.7. Определение отношения вероятностей деканалирования и захвата альфа-частиц в плоскостных каналах кремния 143
3.8. Изучение закономерностей осевого каналирования 144
3.9. Некоторые результаты по наблюдению каналирования
в высокоиндексных осевых и плоскостных каналах 151
Глава IV. Исследование температурных закономерностей каналирования альфа-частиц в плоскостных каналах кремния 154
4.1. Влияние температуры кристалла на основные параметры низкоиндексных линий 155
4.2. Изучение температурных закономерностей каналирования в узких каналах. Открытие и закрытие
каналов 161
4.3. 0 возможном влиянии междоузельных атомов на каналирование 168

4.4. Влияние анизотропии тепловых колебаний на температурное закрытие узких каналов
4.5. Определение критических параметров каналирования
в узких плоскостных каналах кремния
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

кремния эта величина по разным оценкам составляет 0,3-0,4 А.
Такие каналы представляют для изучения большой интерес. Уже сам факт экспериментального обнаружения в них каналирования позволяет оценить верхний предел критического параметра приближения частиц к стенкам каналов. Повышенный интерес представляет также исследование температурных закономерностей каналирования, поскольку тепловые колебания должны играть здесь значительную роль.
Очевидно, однако, что наблюдение каналирования в таких узких каналах сопряжено с большими трудностями. "Рыхлые" стенки каналов плохо удерживают частицы, поэтому критический угол оказывается очень маленьким. Соответственно незначительной получается и доля каналированных частиц. По мере уменьшения ширины канала уменьшается различие в потерях энергии каналированных и неканалированных частиц. Например, для канала {112} кремния с ши-о
риной 1,11 А отношение указанных потерь энергии составляет 0,99 /32/. В еще более узких каналах оно практически равно единице.
И, наконец, даже незначительные искажения решетки будут приводить к деканалированию частиц и затруднять экспериментальное обнаружение эффекта.
Из сказанного ясно, что получение каналограмм, содержащих изображения высокоиндексных каналов, требует решения задач как методического, так и технического характера. Во второй главе, мы дадим подробное описание отдельных этапов выполненной работы, конструкции экспериментальной установки и методики эксперимента, позволивших получить каналограммы кремния с изображением большого числа не наблюдавшихся ранее высокоиндексных каналов. Это дало возможность исследовать температурные закономерности каналирования альфа-частиц в узких каналах, а также (учитывая более высокий качественный уровень получаемых каналограмм) провести измерение некоторых параметров каналирования и в широких каналах.