Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2026, выпуск 10 » Статья стр. 1546
<<<>>>
Исследование кристаллического качества объемных кристаллов оксида галлия методом высокоразрешающей рентгеновской дифракции
Российский научный фонд, 24-12-00229
Калганов Д.А.1,2, Панов Д.Ю.1, Спиридонов В.А.1, Щеглов М.П.2, Бауман Д.А.1, Романов А.Е.1
1Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: d.a.kalganov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 7 сентября 2026 г.
В окончательной редакции: 23 сентября 2026 г.
Принята к печати: 23 сентября 2026 г.
Выставление онлайн: 16 ноября 2026 г.
PDF версия
Методом трехкристальной рентгеновской дифракции исследовано кристаллическое качество слаболегированных объемных кристаллов β-Ga2O3:Fe, выращенных методом Чохральского. Для отражений (600), (800) и (1200) получены кривые ω и ω-2theta сканирований, уширение которых проанализировано в рамках модели Вильямсона-Холла с квадратичным сложением вкладов. Получены средние размеры областей когерентного рассеяния: поперечный < tx>~ 1.9 μm и продольный < tz>~ 0.5 μm, что указывает на выраженную анизотропию. Малые величины среднеквадратичных микродеформации <ε>~10.9·10-5 и разориентации <eta>~ 2.1'' подтверждают высокое структурное совершенство кристаллов. Оценка плотности дислокаций на основе разориентации дает значение 105 cm-2. Ключевые слова: высокоразрешающая рентгеновская дифракция, кристаллическое качество, объемные кристаллы, область когерентного рассеяния, оксид галлия.
  1. S.I. Stepanov, V.I. Nikolaev, V.E. Bougrov, A.E. Romanov. Rev. Adv. Mater. Sci. 44, 63 (2016)
  2. R. Roy, V.G. Hill, E.F. Osborn. J. Am. Chem. Soc. 74, 3, 719 (1952)
  3. J.A. Kohn, G. Katz, J.D. Broder. Am. Mineral. 42, 5-6, 398 (1957)
  4. S. Geller. J. Chem. Phys. 33, 3, 676 (1960)
  5. D.I. Panov, V.A. Spiridonov, D.A. Zakgeim, A.V. Kremleva, D.A. Bauman, A.E. Romanov, V.E. Bougrov. Rev. Adv. Mater. Technol. 2, 3, 51 (2020)
  6. D.A. Bauman, D.Iu. Panov, D.A. Zakgeim, V.A. Spiridonov, A.V. Kremleva, A.A. Petrenko, P.N. Brunkov, N.D. Prasolov, A.V. Nashchekin, A.M. Smirnov, M.A. Odnoblyudov, V.E. Bougrov, A.E. Romanov. Phys. Status Solidi A 218, 20, 2100335 (2021)
  7. D.A. Bauman, D.I. Panov, V.A. Spiridonov, A.Yu. Ivanov, P.A. Bogdanov, W.V. Lundin, E.Yu. Lundina, A.F. Tsatsulnikov, M.V. Tokarev, B.Y. Ber, S.S. Rachkov, D.Yu. Kazantsev, P.N. Brunkov, A.E. Romanov. J. Vac. Sci. Technol. A 43, 4, 042804 (2025)
  8. D.A. Bauman, A.I. Borodkin, A.A. Petrenko, D.I. Panov, A.V. Kremleva, V.A. Spiridonov, D.A. Zakgeim, M.V. Silnikov, M.A. Odnoblyudov, A.E. Romanov, V.E. Bougrov. Acta Astronaut. 180, 125 (2021)
  9. A. Yoshikawa, V. Kochurikhin, T. Tomida, I. Takahashi, K. Kamada, Y. Shoji, K. Kakimoto. Sci. Rep. 14, 1, 14881 (2024)
  10. Y. Yao, Y. Sugawara, Y. Ishikawa. J. Appl. Phys. 127, 20, 205110 (2020)
  11. H. Yamaguchi, A. Kuramata, T. Masui. Superlattices Microstruct. 99, 99 (2016)
  12. R.A. Babunts, A.S. Gurin, E.V. Edinach, Yu.A. Uspenskaya, P.G. Baranov. Tech. Phys. Lett. 49, 11, 12 (2023)
  13. H. Ghadi, J.F. McGlone, E. Cornuelle, A. Senckowski, S. Sharma, M.H. Wong, U. Singisetti, Y.K. Frodason, H. Peelaers, J.L. Lyons, J.B. Varley, C.G. Van de Walle, A. Arehart, S.A. Ringel. APL Mater. 11, 111110 (2023)
  14. T. Oshima. Jpn. J. Appl. Phys. 65, 3, 038003 (2026)
  15. H. Yamaguchi, A. Kuramata. J. Appl. Crystallogr. 51, 5, 1372 (2018)
  16. S. Takagi. Acta Crystallogr. 15, 12, 1311 (1962)
  17. D. Taupin. Bull. Soc. Fr. Mineral. Crystallogr. 87, 469 (1964)
  18. S.V. Ivanov, P.D. Altukhov, T.S. Argunova, A.A. Bakun, A.A. Budza, V.V. Chaldyshev, Yu.A. Kovalenko, P.S. Kopyev, R.N. Kutt, B.Ya. Meltser, S.S. Ruvimov, S.V. Shaposhnikov, L.M. Sorokin, V.M. Ustinov. Semicond. Sci. Technol. 8, 3, 347 (1993)
  19. Р.Н. Кютт, Р. Шольц, С.С. Рувимов, Т.С. Аргунова, А.А. Будза, С.В. Иванов, П.С. Копьев, Л.М. Сорокин, М.П. Щеглов. ФТТ 35, 3, 724 (1993)
  20. Р.Н. Кютт, Т.С. Аргунова. ФТТ 38, 1, 89 (1996)
  21. Р.Н. Кютт, В.В. Ратников, Г.Н. Мосина, М.П. Щеглов. ФТТ 41, 1, 30 (1999)
  22. В.В. Ратников, Р.Н. Кютт, С.В. Иванов, М.П. Щеглов, A. Baar. ФТП 44, 2, 265 (2010)
  23. R. Pilliadugula, N. Gopalakrishnan. Funct. Mater. Lett. 13, 5, 2051018 (2020)
  24. В.Б. Молодкин, М.В. Ковальчук, И.М. Карнаухов, В.Ф. Мачулин, В.Е. Сторижко, Э.Х. Мухамеджанов, А.И. Низкова, С.В. Лизунова, Е.Н. Кисловский, С.И. Олиховский, Б.В. Шелудченко, С.В. Дмитриев, Е.С. Скакунова, В.В. Молодкин, В.В. Лизунов, В.А. Бушуев, Р.Н. Кютт, Б.С. Карамурзов, А.А. Дышеков, Т.И. Оранова, Ю.П. Хапачев. Основы динамической высокоразрешающей дифрактометрии функциональных материалов. Изд-во Кабардино-Балкарского госуниверситета, Нальчик (2013). 130 с
  25. V.G. Baryakhtar, M.V. Kovalchuk, Yu.M. Litvinov, V.B. Molodkin, V.V. Nemoshkalenko, S.I. Olikhovskii, E.N. Kislovskii, A.I. Nizkova. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 308, 1-2, 291 (1991).
  26. В.Б. Молодкин, М.В. Ковальчук, И.М. Карнаухов, В.Е. Сторижко, С.В. Лизунова, С.В. Дмитриев, А.И. Низкова, Е.Н. Кисловский, В.В. Молодкин, Е.В. Первак, А.А. Катасонов, В.В. Лизунов, Е.В. Скакунова, Б.С. Карамурзов, А.А. Дышеков, А.Н. Багов, Т.И. Оранова, Ю.П. Хапачев. Основы интегральной многопараметрической диффузнодинамической дифрактометрии. Изд-во Кабардино-Балкарского госуниверситета, Нальчик (2013). 121 с
  27. H. Yan, J. Maser, A. Macrander, Q. Shen, S. Vogt, G.B. Stephenson, H.C. Kang. Phys. Rev. B 76, 11, 115438 (2007)
  28. G.K. Williamson, W.H. Hall. Acta Metall. 1, 1, 22 (1953)
  29. T. Ungar, A. Borbely. Appl. Phys. Lett. 69, 21, 3173 (1996)
  30. D.I. Panov, V.A. Spiridonov, O.S. Vasilev, P.A. Bogdanov, D.A. Bauman, A.E. Romanov. Rev. Adv. Mater. Technol. 7, 3, 198 (2025)
  31. V.V. Kaminskii, D.I. Panov, V.A. Spiridonov, D.A. Bauman, D.A. Kalganov, M.P. Scheglov, A.E. Romanov. Mater. Phys. Mech. 52, 5, 48 (2024)
  32. Characterization of Crystal Growth Defects by X-Ray Methods. Eds. by B.K. Tanner, D.K. Bowen. Springer Science \& Business Media, N.Y. (2013). 589 с
  33. K. Momma, F. Izumi. J. Appl. Crystallogr. 44, 1272 (2011)
  34. О.М. Луговская, С.А. Степанов. Кристаллография 36, 4, 856 (1991)
  35. T. Matsushita. J. Appl. Crystallogr. 7, 2, 254 (1974)
  36. M. Servidori. J. Appl. Crystallogr. 35, 1, 41 (2002)
  37. M. Wilkens. Phys. Status Solidi A 2, 2, 359 (1970)
  38. S. Ponce, F. Giustino. Phys. Rev. Research 2, 3, 033102 (2020)
  39. K. Adachi, H. Ogi, N. Takeuchi, N. Nakamura, H. Watanabe, T. Ito, Y. Ozaki. J. Appl. Phys. 124, 8, 085102 (2018)
  40. M. Higashiwaki. Phys. Status Solidi RRL 15, 11, 2100357 (2021)
  41. A. Borbely, J. Dragomir-Cernatescu, G. Ribarik, T. Ungar. J. Appl. Cryst. 36, 1, 160 (2003).

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme