Исследования микроструктуры на просвечивающем электронном микроскопе

Исследования микроструктуры кристаллов германия на просвечивающем электронном микроскопе были выполнены на образцах с кристаллографической ориентацией [111].

Образцы германия подготавливались к исследованию двумя способами.

Метод просвечивающей электронной микроскопии позволил выявить фрагменты атомных плоскостей, имеющих атомарное разрешение, представленных на рисунке 3.30. Наличие невысокой концентрации дефектов в монокристаллах (дислокаций) - на уровне IO³см"² - не позволил выявить и продемонстрировать нарушения кристаллической структуры. Не были выявлены и ряд других дефектов - типа дефектов упаковки, примесных включений, что также объясняется совершенством кристаллов и малой площадью исследуемых фрагментов.

На поверхности образца №2 наблюдались структурные артефакты неправильной формы, показанные на рисунке 3.31. Большая концентрация этих дефектов исключает возможность отождествления их с легирующей примесью.

У образца №1 подобных образований обнаружено не было, как показано на рисунке 3.32.

Поскольку основное отличие между образцами состоит в способе утонения - для первого использовалось только механический способ, для второго также обработка ионами аргона, то естественно предположить, что наблюдаемые артефакты являются искусственными дефектами, инициируемыми воздействием на поверхность германия пучков ионов аргона.

Исследования на просвечивающем электронном микроскопе в центре коллективного пользования «Диагностики микро- и наноструктур» (г. Ярославль).

Рисунок 3.30 -Атомные плоскости на поверхности германия, наблюдаемые методом просвечивающей электронной микроскопии. Масштабная метка 5 мкм

Рисунок 3.31 - Поверхность германия, наблюдаемая методом просвечивающей электронной микроскопии образец №2. Масштабная метка а - 50, б -10 мкм

Рисунок 3.32- Поверхность германия, наблюдаемая методом просвечивающей

электронной микроскопии, образец №1. Масштабная метка 10 мкм

Таким образом, в данной главе рассмотрены особенности формирования бороздчатой структуры свободной поверхности кристаллов германия, выращенных способами Чохральского и направленной кристаллизации, установлена корреляция между неровностями рельефа поверхностей и плотностью дислокаций, методами РЭМ и оптической профилометрии исследована дислокационная структура основных кристаллографических направлений монокристаллов германия.