Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бару В.Г. -> "Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников" -> 54

Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников - Бару В.Г.

Бару В.Г., Волькенштейн Ф.Ф. Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников — М.: Наука, 1978. — 285 c.
Скачать (прямая ссылка): vliyanieoblucheniyanapoverhnostnie1978.pdf
Предыдущая << 1 .. 48 49 50 51 52 53 < 54 > 55 56 57 58 59 60 .. 99 >> Следующая

(дивакансии, кластеры), взаимодействию дефектов с примесями, дислокациями
и т. д. [18]. Возможно также образование новых дислокаций.
Еще более сложные макроскопические дефекты могут возникать при нейтронном
облучении и бомбардировке тяжелыми заряженными частицами. Такие дефекты
возникают, как правило, в конце каскада, когда пробег первично смещенного
атома становится соизмеримым с межатомным расстоянием. Энергия атома при
этом может быть еще достаточно высока (до 104 эв в тяжелых элементах), и
она передается сразу большому числу соседних атомов. Представление о
каскаде последовательных парных столкновений здесь теряет смысл.
Возникают "тепловые пики" [22], сопровождающиеся быстрым подъемом
температуры вплоть до температуры плавления в малых объемах с последующим
остыванием и закалкой возникших дефектов. При резком торможении
первичного атома может возникнуть также "пик смещения" [30]. Образуется
резко разупорядоченная область, включающая до 104 атомов, которая в
течение короткого времени (10-11 - 10_в сек) находится в расплавленном
состоянии, а затем остывает и рекристаллизуется. Поврежденная область
характеризуется большим числом различных дефектов и резко очерченными
границами, которые отсутствуют в случае "тепловых пиков". Наличие
повреждений типа "тепловых пиков" и "пиков смещений" подтверждено
экспериментально в ряде металлов и полупроводников [31-35].
До сих пор в изложенных представлениях не учитывалось регулярное
расположение атомов в облучаемых ве-
168
РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ (ГЛ. 13
ществах. Между тем учет кристаллической структуры ведет к пониманию ряда
новых эффектов, и это оказывается важным при сопоставлении
экспериментальных данных и теоретических представлений о характере и
числе радиационных дефектов. Прежде всего влияние структуры решетки
состоит в появлении фокусирующих и кроудиоп-ных столкновений [36-38].
Было показано, что при наличии в кристалле направлений с плотной
упаковкой атомов импульс, полученный от быстрой частицы одним из этих
атомов, передается следующим, фокусируясь вдоль направления плотной
упаковки. Последовательность фокусирующихся столкновений, осуществляющих
передачу энергии вдоль цепочки атомов, получила название фокусона.
Эффективное возбуждение фокусонов возможно, если энергия частицы
становится меньше некоторой характерной энергии фокусировки Еф. Расчеты
показывают, что Еф Ed (например, для W Еф = 600 эв в направлении (111),
Еф = 200 эв в направлении (100)) [39]. Таким образом, при Ed <С Е < Еф
энергия быстрой частицы будет тратиться не на образование смещений, а на
возбуждение фокусонов, которые затем рассеивают свою энергию на тепловых
колебаниях. В результате число смещений в каскаде окажется меньшим, чем
следует из простейшей теории [20] (см. формулы (38.4)-(38.6)), и это
соответствует экспериментальным данным.
Если условия образования фокусона не выполнены (Е > Еф), то вдоль
направления плотной упаковки возникает новый тип столкновений, получивший
название динамического кроудиона. Кроудион представляет собой "сгущение"
атомов, в котором N + 1 атомов занимают N узлов вдоль плотно упакованного
ряда. Это сгущение в результате последовательности замещающих
столкновений перемещается вдоль направления плотной упаковки. В отличие
от фокусона кроудион переносит на большие расстояния не только энергию,
но и массу. При разрушении кроудиона образуется внедренный атом вдали от
соответствующей ему вакансии. Кроме того, динамические кроудионы могут
принимать существенное участие в образовании нарушений типа "пиков
смещения". Согласно
[40] в "пиках" возникают "обедненные зоны" с пониженной на 20-30%
плотностью, откуда смещенные атомы уходят в виде динамических кроудионов.
СЛОЖНЫЕ ДЕФЕКТЫ И ЯВЛЕНИЯ
169
Существует еще одно важное явление, обусловленное кристаллической
структурой и известное под названием "каналирование" [41, 42]; оно, в
отличие от фокусировки, наиболее существенно в свободно упакованных
структурах. Суть явления состоит в том, что бомбардирующая заряженная
частица или смещенный атом движутся в решетке с малыми потерями энергии
вдоль "каналов", ограниченных соседними параллельными рядами или
плоскостями регулярных атомов. Условия захвата в канал наиболее
благоприятны, если угол ср между направлением движения частицы и осью
канала достаточно мал. В этом случае частица не выходит из канала,
попеременно отражаясь от его стенок вследствие взаимодействрш с
регулярными атомами. Если же угол ср превысит критическое значение, то
частица выходит из канала. При этом может возникнуть "эффект теней" [43],
так как определенные направления в решетке оказываются блокированными для
движения частиц. Существенно, что, как и фокусировка, каналирование может
влиять на образование радиационных дефектов в кристалле [42]. Полное
число дефектов вследствие каналирования уменьшается, а расстояние между
вакансией и смещенным атомом, захваченным в канал, растет. Как и
Предыдущая << 1 .. 48 49 50 51 52 53 < 54 > 55 56 57 58 59 60 .. 99 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed