Вышедшие номера
"Зародышевые" трещины на поверхности кристалла кремния
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 20-05-00155 А
Веттегрень В.И.1, Кадомцев А.Г.1, Щербаков И.П.1, Мамалимов Р.И.1, Оганесян Г.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: Victor.Vettegren@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 24 мая 2021 г.
В окончательной редакции: 24 мая 2021 г.
Принята к печати: 25 мая 2021 г.
Выставление онлайн: 9 июля 2021 г.

Методами интерференционной профилометрии белого света и фотолюминесцентной спектроскопии (PL) исследована поверхность (100) кристалла кремния после резки заготовки алмазным диском и последующей полировки. Обнаружено, что она покрыта "бороздками". Их длина - 10-40 μm, а глубина квантована - имеет 4 преимущественных значения - 1, 2.6, 3.6 и 4.5 nm. В спектрах PL поверхности наблюдали 4 полосы - 1.63, 1.62, 1.68 и 2.25 eV, которые возникают из-за конфайнмента, т. е. увеличения ширины запрещенной зоны и нарушением закона сохранения импульса в нанокристаллах. По энергии максимумов этих полос определены размеры нанокристалов - 2, 2.3, 3 и 4 nm. При резке кремния или удара по нейму бойком наблюдали сигналы фрактолюминесценции (FL), содержавшие по 4 максимума. Сигналы образуются при прорыве дислокациями барьеров, возникающих в местах пересечения плоскостей скольжения и образовании "зародышевых" трещин. По скорости роста интенсивности максимумов, определены размеры трещин: 1.9, 3, 3.2 и 6 nm. Совпадение значений глубин бороздок, размеров кристаллов и "зародышевых" трещин позволило сделать вывод, что бороздки представляют собой "зародышевые" трещины. Ключевые слова: интерференционная профилометрия, фотолюминесценция, фрактолюминесценция, кремний, "зародышевые" трещины, разрушение.
  1. П.Г. Черемской, В.В. Слезов, В.И. Бетехтин. Поры в твердом теле. Энергоатомиздат, М. (1990). 376 с
  2. В.И. Бетехтин, А.Г. Кадомцев. ФТТ 47, 5, 801 (2005)
  3. В.Р. Регель, А.И. Слуцкер, Э.Е. Томашевский. Кинетическая природа прочности твердых тел. Наука, М. (1974). 560 с
  4. В.А. Петров, А.Я. Башкарев, В.И. Веттегрень. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов. Политехника, СПб (1993). 475 c
  5. А.Н. Орлов. Введение в теорию дефектов в кристаллах. Высш. шк., М. (1983). 144 с
  6. В.И. Владимиров. Физическая природа разрушения металлов. Металлургия, М. (1984). 280 с
  7. В.И. Веттегрень, Р.И. Мамалимов, И.П. Щербаков, В.Б. Кулик. ФТТ 62, 1070. (2020). DOI: 10.21883/FTT.2020.07.49475.041
  8. В.И. Веттегрень, А.В. Пономарев, Р.И. Мамалимов, И.П. Щербаков. Физика Земли 6, 106 (2020). DOI: 10.31857/S0002333720060125
  9. В.И. Веттегрень, А.В. Пономарев, В.Б. Кулик, Р.И. Мамалимов, И.П. Щербаков. Геофизические исследования 21, 4, 35 (2020). https://doi.org/10.21455/gr2020.4-3
  10. В.И. Веттегрень, А.Г. Кадомцев, И.П. Щербаков, Р.И. Мамалимов. ФТТ 63, 1120 (2021). DOI: 10.21883/FTT.2021.08.51165.060
  11. A.V. Shuldiner, V.A. Zakrevskii. Rad. Protect. Dosimetry. 65, 1-4, 113 (1996)
  12. O. Bisi, S. Ossicini, L. Pavesi. Surface Sci. Rep. 38, 1 (2000)
  13. P.M. Fauchet, J. von Behren. Phys. Status Solidi B 204, R7 (1997)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.