Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Р. д.— метастабильные образования, их концентрацию и природу можно изменить нагревом (термич. отжиг дефектов). Такая термообработка иногда может сопровождаться полным восстановлением исходной структуры. В то же время в зависимости от условий отжига (темп-ра, скорость её изменения, время, газовая среда, характер возбуждения электронной системы атомов и дефектов) квазихим. реакции могут сопровождаться появлением новых типов дефектов. Напр., типичный для технологии микроэлектроники отжиг бездисло-кационного Si, имплантированного большими дозами ионов Р, сопровождается образованием дислокаций, плотность к-рых особенно высока, если нагрев осуществляется в окислит, атмосфере. При термич. отжнге Р. д. приобретают энергию, достаточную для разрыва связи между ними, миграции освободившихся частиц и протекании реакций с их участием.
В качестве источника энергии при отжиге иногда может служить облучение (радиац. отжиг). При этом механизмы радиац. отжига могут быть обусловлены как повышением темп-ры мишени (радиац. разогрев), так и реакциями взаимодействии рождающихся компонентов пар Френкеля с ранее образовавшимися Р. д. Примером радиац. отжига является стимулированная ионами кристаллизация, благодаря к-рой аморфный слой, образующийся в крнсталлич. полупроводниках в результате ионной бомбардировки, вновь кристаллизуется при продолжении облучения.
Взаимодействие излучений с твёрдым телом сопровождается рядом т. н. радиац. эффектов. В их числе: распыление; изменение коэф. диффузии; удаление атомов с облучаемой поверхности; т. н. трансмутац. легирование (образование примесных атомов в результате ядериых реакций); ионный синтез (хим. реакции, приводящие к образованию новых соединений, в имплантированных химически активными ионами объектах в процессе облучения или последующего отжига).
Генерация Р. д. в твердотельных материалах сопровождается изменением их свойств. Так изменяются форма и размеры облучённых образцов (радиац. рас-п у х а н и е), причём анизотропный характер этих изменений зависит как от концентрации, так и от конфигурации Р. д. Изменяются механич. свойства твёрдых тел, что проявляется в увеличении предела текучести пластичных материалов, нек-ром повышении модуля упругости, ускорении ползучести. Накопление Р. д. изменяет степень упорядоченности структури сплавов и ускоряет фазовые переходы. Электропроводность облучённых тел изменяется прежде всего из-за появления заряж. дефектов. Особенно сильно это проявляется в полупроводниках, где Р. д. не только выступают как центры рассеяния носителей заряда, но способны изменить концентрацию и природу осн. носителей заряда. Нейтральные дефекты также влияют на проводимость, т. к. являются центрами рассеяния носителей. Для оптнч. свойств характерно появление новых областей поглощения в разл. спектральных областях (см. Центры окраски). Специфически влияет облучение на поверхность твёрдых тел, не только вызывая образование иных, не свойственных объёму дефектных структур, но и изменяя физ.-хим. свойства поверхности (напр., кинетику окисления и адсорбции).
Инициированные Р. д. изменения свойств материалов нередко затрудняют их практич. использование. Так, изменение механич. свойств, однородности состава и геом. размеров конструкц. элементов ограничивает срок работы ядерных реакторов. Особенно сильно влияет радиация на полупроводниковые материалы и приборы. В силу высокой чувствительности электрич. характеристик полупроводников к появлению малой концентрации Р. д. облучение полупроводников даже при низких дозах радиации может сопровождаться существ, изменениями параметров полупроводниковых приборов.
В то же время образование Р. д. в твёрдых телах, особенно в сочетании с др. воздействиями (с изменением темп-ры, мехаиич. нагрузки, электрич. поля, освещения), позволяет направленно регулировать свойства твердотельных материалов.
Примерами применений радиац.-технол. процессов, осн. на использовании свойств Р. д., являются повышение коррозионной стойкости металлов под влиянием ионной имплантации, деформац. упрочнение облучённых ионных кристаллов, ускоренная полимеризация пластмасс, нейтронное трансмутац. легирование Si и др. Совокупность методов для создания материалов, устойчивых к облучению, а также для придания материалам нужных свойств под действием облучения составляют предмет радиац. материаловедения.
Jlum.: Келли Б., Радиационное повреждение твердых тел, пер. с англ., М., 1970; Физические процессы в облученных полупроводниках, под ред. JI. С. Смирнова, Новосиб,, 1977-
В. Н. Мордкович„
РАДИАЦИОННЫЕ ПОПРАВКИ — поправки возму-имений теории к амплитудам разл. процессов в квантовой теории поля (КТП), обусловленные рождением н уничтожением виртуальных частиц.
Вычисление Р. п. к гл. эл.-динамич. процессам было первой задачей после построения осн. принципов квантовой электродинамики (КЭД) в 30-х гг. Возникающие при расчётах бесконечности (см. Ультрафиолетовые расходимости) устраняются после перенормировок. Совр. метод вычисления Р. п. основан на применении релятивистски инвариантной теории возмущений, созданной в кои. 40-х гг. в работах Р. Фейнмана (R. Feynman). Дж. Швиигера (J. Schwinger), С. Томонага (S. To-monaga), Ф. Дайсоиа (F. Dyson). Чаще всего используется наглядный метод Фейнмана диаграмм.
