Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2022, выпуск 10 » Статья стр. 1475
>>>
Cекционные методы рентгеновской дифракционной топографии (обзор)
DOI: 10.21883/JTF.2022.10.53240.23-22
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.10.54354.23-22
Шульпина И.Л.1, Суворов Э.В.2, Смирнова И.А.2, Аргунова Т.С.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН, Черноголовка, Московская обл., Россия
Email: argunova@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 18 марта 2022 г.
В окончательной редакции: 7 июня 2022 г.
Принята к печати: 10 июня 2022 г.
Выставление онлайн: 28 июля 2022 г.
PDF версия
Рентгеновская топография представляет собой группу методов, предназначенных для получения дифракционных изображений структурных дефектов в кристаллах. Среди них выделяют секционные методы, позволяющие получать количественную информацию о дефектах на основе анализа их изображений. С этой целью разрабатываются специальные приложения динамической теории дифракции рентгеновских лучей. Секционные методы основаны на интерференции волновых полей, возбуждаемых в кристалле рентгеновским пучком. Их чувствительность к слабым нарушениям кристаллической решетки намного выше, чем у других рентгеновских методов. Описаны физические основы и условия реализации секционных методов, а также методы и результаты моделирования волнового поля в кристалле. Показаны примеры решения прикладных задач материаловедения и микроэлектроники. Кратко изложено применение секционных методов с использованием синхротронного излучения. Ключевые слова: рентгеновская топография, монокристаллы, дефекты в кристаллах, кремний, алмаз, антимонид индия.
  1. W. Berg. Naturwissenschaften, 19, 391 (1931). DOI: 10.1007/BF01522358
  2. W. Berg. Z. Kristallogr., 89, 286 (1934). DOI: 10.1524/zkri.1934.89.1.286
  3. A.R. Lang. Acta Metall., 5 (7), 358 (1957). DOI: 10.1016/0001-6160(57)90002-0
  4. V.G. Kohn, A. Kazimirov. Phys. Rev. B, 75 (22), 224119 (2007). DOI: 10.1103/PhysRevB.75.224119
  5. В.В. Лидер. ФТТ, 63 (2), 165 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2022.10.53240.23-22 [V.V. Lider. Phys. Solid State, 63 (2), 189 (2021). DOI: 10.1134/S1063783421020141]
  6. V.V. Aristov, V.G. Kohn, V.I. Polovinkina, A.A. Snigirev. Phys. Status Solidi A, 72 (2), 483 (1982). DOI: 10.1002/pssa.2210720207
  7. В.Л. Инденбом, Ф.Н. Чуховский. УФН, 107 (2), 229 (1972). DOI: 10.3367/UFNr.0107.197206c.0229
  8. Э.В. Суворов, И.А. Смиронова. УФН, 185 (9), 897 (2015). DOI: 10.3367/UFNr.0185.201509a.0897
  9. S. Takagi. Acta Crystallogr., 15, 1311 (1962). DOI: 10.1107/S0365110X62003473
  10. S. Takagi. J. Phys. Soc. Jpn., 26 (5), 1239 (1969). DOI: 10.1143/JPSJ.26.1239
  11. D. Taupin. Bull. Soc. Franc. Mineral. Crystallogr., 87, 469 (1964)
  12. D. Taupin. Acta Crystallogr., 23, 25 (1967). DOI: 10.1107/S0365110X67002063
  13. A. Authier. A Dynamical Theory of X-Ray Diffraction (Science Publ., Oxford, 2001)
  14. Y. Ando, J.R. Patel, N. Kato. J. Appl. Phys., 44 (10), 4405 (1973). DOI: 10.1063/1.1661973
  15. E.V. Suvorov, V.I. Polovinkina, V.I. Nikitenko, V.L. Indenbom. Phys. Status Solidi A, 26 (1), 385 (1974). DOI: 10.1002/pssa.2210260140
  16. A.M. Afanas'ev, V.G. Kohn. Acta Crystallogr. A, 27, 421 (1971). DOI: 10.1107/S0567739471000962
  17. J. Hartwig. J. Phys. D: Appl. Phys., 34 (10A), A70 (2001). DOI: 10.1088/0022-3727/34/10a/315
  18. N. Kato. Acta Crystallogr., 14, 526 (1961). DOI: 10.1107/S0365110X61001625
  19. N. Kato. J. Appl. Phys., 39 (5), 2225 (1968). DOI: 10.1063/1.1656535
  20. T. Uragami. J. Phys. Soc. Jap., 27 (1), 147 (1969). DOI: 10.1143/JPSJ.27.147
  21. Е.В. Шулаков, И.А. Смирнова. Поверхность, 1, 96 (2001)
  22. A.R. Lang, M. Zhen-Hong. Proc. Roy. Soc A, 368, 313 (1979). DOI: 10.1098/rspa.1979.0132
  23. F.N. Chukhovskii, K.T. Gabrielan, P.V. Petrashen. Acta Crystallogr. A, 34, 610 (1978). DOI: 10.1107/S056773947800128X
  24. A. Authier. J.R. Patel. Phys. Status Solidi A, 27 (1), 213 (1975). DOI: 10.1002/pssa.2210270125
  25. A. Authier. Bull. Soc. Franc. Mineral. Crystallogr., 84 (1), 51 (1961)
  26. F. Balibar, A. Authier. Phys. Status Solidi B, 21 (1), 413 (1967). DOI: 10.1002/pssb.19670210141
  27. A. Authier. Adv. X-Ray Analysts, 10, 9 (1967)
  28. Y. Epelboin, A. Authier. Acta Crystallogr. A, 39, 767 (1983). DOI: 10.1107/S010876738300152X
  29. В.Н. Ерофеев, В.И. Никитенко, В.И. Половинкина, Э.В. Суворов. Кристаллография, 16 (1), 190 (1971)
  30. E.V. Suvorov, O.S. Gorelik, V.M. Kaganer, V.L. Indenbom. Phys. Status Solidi A, 54 (1), 29 (1979). DOI: 10.1002/pssa.2210540103
  31. Э.В. Суворов, И.А. Смирнова. ФТТ, 52 (12), 2325 (2010). [E.V. Suvorov, I.A. Smirnova. Phys. Solid State, 52 (12), 2485 (2010). DOI: 10.1134/S1063783410120073]
  32. Э.В. Суворов, И.А. Смирнова, Е.В. Шулаков. Поверхность, 9, 64 (2004)
  33. Э.В. Суворов, И.А. Смирнова, Е.В. Шулаков. Поверхность, 4, 100 (2004)
  34. Р.Н. Кютт, С.С. Рувимов, И.Л. Шульпина. Письма в ЖТФ, 32 (24), 79 (2006). [R.N. Kyutt, S.S. Ruvimov, I.L. Shulpina. Tech. Phys. Lett., 32 (12), 1079 (2006). DOI: 10.1134/S106378500612025X]
  35. М.Г. Мильвидский, Ю.А. Осипьян, Э.В. Суворов, И.А. Смирнова, Е.В. Шулаков. Поверхность, 6, 5 (2001)
  36. И.Л. Шульпина, Э.В. Суворов. Известия РАН. Серия физическая, 74 (11), 1547 (2010). [I.L. Shulpina, E.V. Suvorov. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 74 (11), 1488 (2010).]
  37. F. Heyroth, H.-R. Hoche, C. Eisenschmidt. J. Appl. Crystallogr., 32, 489 (1999). DOI: 10.1107/S002188989900240X
  38. V.G. Kohn, I.A. Smirnova. Acta Crystallogr. A, 71, 519 (2015). DOI: 10.1107/S2053273315012176
  39. Е.В. Шулаков, И.А. Смирнова, Э.В. Суворов. Поверхность, 6, 5 (2003)
  40. P. Zaumseil. Krist. Tech., 13 (8), 983 (1978). DOI: 10.1002/crat.19780130814
  41. И.Л. Шульпина, П.В. Петрашень, Ф.Н. Чуховский, К.Т. Габриэлян. Тез. докл. IV Всесоюзного совещания "Дефекты структуры в полупроводниках" (Новосибирск, СССР, 1984), т. 2, с. 114
  42. П.В. Петрашень, Ф.Н. Чуховский, И.Л. Шульпина, Р.Н. Кютт. ФТТ, 29 (5), 1608 (1987)
  43. F.N. Chukhovskii, P.V. Petrashen. Acta Crystallogr. A, 44, 8 (1988). DOI: 10.1107/S0108767387005099
  44. Э.В. Суворов, И.А. Смирнова, А.C. Образова. ПТЭ, 1, 178 (2015). [E.V. Suvorov, I.A. Smirnova, A.S. Obrazova. Instruments Experiment. Tech., 58 (1), 170 (2015). DOI: 10.1134/S0020441215010297]
  45. И.А. Смирнова, Э.В. Суворов, Е.В. Шулаков. ФТТ, 53 (1), 35 (2011). [I.A. Smirnova, E.V. Suvorov, E.V. Shulakov. Phys. Solid State, 53 (1), 35 (2011). DOI: 10.1134/S1063783411010288]
  46. Э.В. Суворов, И.А. Смирнова. Письма в ЖТФ, 42 (18), 55 (2016). [E.V. Suvorov, I.A. Smirnova. Tech. Phys. Lett., 42 (9), 955 (2016). DOI: 10.1134/S1063785016090261]
  47. В.Л. Инденбом, Ф.Н. Чуховский. Кристаллография, 16 (6), 1101 (1971)
  48. B.K. Tanner. X-ray Diffraction Topography (Pergamon Press, Oxford, 1976)
  49. S.F. Cui, G.S. Green, B.K. Tanner. Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 138, 71 (1989). DOI: 10.1557/PROC-138-71
  50. И.Л. Шульпина. Поверхность, 4, 3 (2000)
  51. С.Ю. Мартюшов, Н.В. Корнилов, С.Н. Поляков, С.И. Жолудев, А.А. Ломов, И.Л. Шульпина. Тез. докл. 8 Междунар. конф. "Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов" (Москва, Россия, 2019), с. 153. DOI: 10.26201/ISSP.2019.45.557/Def.Mater.132
  52. С.Н. Поляков, А.А. Ломов, И.Л. Шульпина, С.Ю. Мартюшов, В.Н. Денисов, В.Д. Бланк. Тез. докл. конференции "Электронно-лучевые технологии и рентгеновская оптика в микроэлектронике" (Черноголовка, Россия, 2021), с. 268
  53. J.R. Patel. J. Appl. Phys., 44 (9), 3903 (1973). DOI: 10.1063/1.1662869
  54. D.K. Bowen, B.K. Tanner. High Resolution X-ray Diffractometry and Topography (Taylor and Francis, London, 1998), пер. на русск. яз.: Высокоразрешающая рентгеновская дифрактометрия и топография (Наука, СПб., 2002)
  55. M. Lefeld-Sosnowska, J. Gronkowski, G. Kowalski. J. Phys. D: Appl. Phys., 28 (4A), A42 (1995). DOI: 10.1088/0022-3727/28/4A/008
  56. P. Klang, V. Holy, J. Kubv ena, R. v Stoudek, J. v Sik. J. Phys. D: Appl. Phys., 38 (10A), A105 (2005). DOI: 10.1088/0022-3727/38/10A/020
  57. S. Rouvimov, R. Kuytt, J. Kearns, V. Todt, B. Orschel, H. Siriwardane, A. Buczkowski, I. Shul'pina, G.A. Rozgonyi. Solid State Phenomena, eds. H. Richter, M. Kittler, 95-96, 17 (2004). DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.95-96.17
  58. R.N. Kyutt, I.L. Shulpina, G.N. Mosina, V.V. Ratnikov, L.M. Sorokin, M.P. Scheglov, S.S. Ruvimov, J. Kearns, V. Todt. J. Phys. D: Appl. Phys., 38 (10A), A111 (2005). DOI: 10.1088/0022-3727/38/10A/021
  59. И.Л. Шульпина, С.С. Рувимов, Р.Н. Кютт. Поверхность, 1, 38 (2010)
  60. И.Л. Шульпина, Р.Н. Кютт, В.В. Ратников, И.А. Прохоров, И.Ж. Безбах, М.П. Щеглов. ЖТФ, 80 (4), 106 (2010). [I.L. Shul'pina, R.N. Kyutt, V.V. Ratnikov, I.A. Prokhorov, I.Zh. Bezbakh, M.P. Shcheglov. Tech. Phys., 55 (4) 537 (2010). DOI: 10.1134/S1063784210040183]
  61. P.V. Petrashen, I.L. Shulpina. Phys. Status Solidi A, 78 (2), K105 (1983)
  62. И.Л. Шульпина. Заводская лаборатория, 73 (5) 30 (2007)
  63. I.L. Shulpina, V.V. Ratnikov, N.S. Savkina, V.B. Shuman, M. Syvajarvi, R. Yakimova. Materials Science Forum, 483-485, ed. R. Nipoti, A. Poggi, A. Scorzoni. Switzerland, Trans Tech Publ. Ltd, 2005, 265-268. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.483-485.265
  64. И.Л. Шульпина, В.В. Ратников, Н.С. Савкина, В.Б. Шуман. Поверхность, 6, 18 (2005)
  65. И.Н. Лейкин, К.Л. Головчинер, Т.А. Мингазин. Поверхность, 9, 136 (1984)
  66. H. Chen. Mater. Lett., 4 (2), 65 (1986). DOI: 10.1016/0167-577X(86)90051-0
  67. И.Л. Шульпина, Н.С. Жданович, В.И. Соколов. Электронная техника, 4 (241), 48 (1989)
  68. W. Wierzhowski, K. Wieteska, W. Graeff. J. Phys. D: Appl. Phys., 33 (10), 1230 (2000). DOI: 10.1088/0022-3727/33/10/314
  69. K. Wieteska, W. Wierzhowski, W. Graeff, M. Lefeld-Sosnowska, M. Regulska. J. Phys. D: Appl. Phys., 36 (10A), A133 (2003). DOI: 10.1088/0022-3727/36/10A/327
  70. J. Riikonen, T. Tuomi, A. Lankinen, J. Sormunen, A. Saynatjoki, L. Knuuttila, H. Lipsanen, P.J. Mcnally, L. O'Reilly, A. Danilewsky, H. Sipila, S.Vaijarvi, D. Lumb, A. Owens. J. Mater. Sci-Mater. El., 16, 449 (2005). DOI: s10854-005-2313-5
  71. D. Noonan, P.J. McNally, W.-M. Chen, A. Lankinen, L. Knuuttila, T.O.Tuomi, A.N. Danilewsky, R. Simon. Microelectr., 37 (11), 1372 (2006). DOI: 10.1016/j.mejo.2006.06.008
  72. E. Pernot, P. Pernot-Rejmankova, M. Anikin, B. Pelissier, C. Moulin, R. Madar. J. Phys. D: Appl. Phys., 34 (10A), A136 (2001). DOI: 10.1088/0022-3727/34/10A/328
  73. J. Baruchel, M. Di Michiel, T. Lafford, P. Lhuissier, J. Meyssonnier, H. Nguyen-Thi, A. Philip, P. Pernot, L. Salvo, M. Scheel. C.R. Physique, 14 (2-3), 208, (2013). DOI: 10.1016/j.crhy.2012.10.010
  74. P.G. Neudeck, J.A. Powell. IEEE Electr. Device L., 15 (2), 63 (1994). DOI: 10.1109/55.285372
  75. St.G. Muller, M.F. Brady, A.A. Burk, H. Md. Hobgood, J.R. Jenny, R.T. Leonard, D.P. Malta, A.R. Powell, J.J. Sumakeris, V.F. Tsvetkov, C.H. Carter. Superlattice Microst., 40 (4-6), 195 (2006). DOI: 10.1016/j.spmi.2006.09.029
  76. P.J. Wellmann. Semicond. Sci. Technol., 33, 103001 (1-34) (2018). DOI: 10.1088/1361-6641/aad831
  77. D. Nakamura, S. Yamaguhi, Y. Hirose, T. Tani, K. Takatori. J. Appl. Phys., 103 (1), 013510 (1-7) (2008). DOI: 10.1063/1.2829806
  78. D. Nakamura, I. Gunjishima, S. Yamaguhi, T. Ito, A. Okamoto, H. Kondo, S. Onda, K. Takatori. Nature, 430, 1009 (2004). DOI: 10.1038/nature02810
  79. W. Si, M. Dudley, R. Glass, V.Tsvetkov, C. Carter. J. Eletron. Mater., 26, 128 (1997). DOI: 10.1007/s11664-997-0138-0
  80. S. Mardix , A. R. Lang, I. Blech. Phil. Mag., 24, 683 (1971). DOI: 10.1080/14786437108217039
  81. H. Yan, O. Kalenci, I.C. Noyan. Appl. Crystallogr., 40, 322 (2007). DOI: 10.1107/S0021889807003160
  82. T. Fukamachi, S. Jongsukswat, D. Ju, R. Negishi, K. Hirano, T. Kawamura. Acta Crystallogr. A, 75, 842 (2019). DOI: 10.1107/S2053273319011859
  83. M.B. Kosmyna, B.P. Nazarenko, V.M. Puzikov, A.N. Shekhovtsov, W. Paszkowicz, A. Behrooz, P. Romanowski, A.S. Yasukevich, N.V. Kuleshov, M.P. Demesh, W. Wierzchowski, K. Wieteska, C. Paulmann. J. Cryst. Growth, 445, 101, (2016). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2016.04.002
  84. W. Wierzchowski, K. Wieteska, J. Gaca, M. Wojcik, M. Mozdzonek, W. Strupinski, M. Weso owski, C. Paulmann. J. Appl. Crystallogr., 50, 1192 (2017). DOI: 10.1107/S1600576717008846
  85. B.K. Tanner, P.J. McNally, A.N. Danilewsky. Powder Diffr., 36 (2), 78 (2021). DOI: 10.1017/S088571562100021X
  86. W. Ludwig, P. Cloetens, J. Hartwig, J. Baruchel, B. Hamelin, P. Bastie. J. Appl. Crystallogr., 34, 602 (2001). DOI: 10.1107/S002188980101086X
  87. S. Kawado, T. Taishi, S. Iida, Y. Suzuki, Y. Chikaura, K. Kajiwara. J. Synchrotron Rad., 11, 304 (2004). DOI: 10.1107/S0909049504012609
  88. T. Mukaide, K. Kajiwara, T. Noma, K. Takada. J. Synchrotron Rad., 13, 484 (2006). DOI: 10.1107/S090904950603384X
  89. V.V. Kvardakov, K.M. Podurets, S.A. Schetinkin, J. Baruchel, J. Hartwig, M. Schlenker. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A, 575 (1-2), 140 (2007). DOI: 10.1016/j.nima.2007.01.044
  90. K. Kajiwara, S. Kawado, S. Iida, Y. Suzuki, Y. Chikaura. Phys. Status Solidi A, 204 (8), 2682 (2007). DOI: 10.1002/pssa.200675677
  91. А.Э. Волошин, И.Л. Смольский, В.Н. Рожанский. ЖТФ, 64 (4) 171 (1992)
  92. A.E. Voloshin, I.L. Smolsky, V.M. Kaganer, V.L. Indenbom, V.N. Rozhansky. Phys. Status Solidi A, 130 (1), 61 (1992). DOI: 10.1002/pssa.2211300108
  93. А.Э. Волошин. Кристаллография, 56 (5), 859 (2011). [A.E. Voloshin. Cryst. Rep. 56 (5) 802 (2011)]. DOI: 10.1134/S1063774511050233
  94. I.L. Smolsky, A.E. Voloshin, N.P. Zaitseva, E.B. Rudneva, H. Klapper. Philos. Tr. Soc. Lond, A. 357, 2631 (1999). DOI: 10.1098/rsta.1999.0453
  95. V. Asadchikov, A. Buzmakov, F. Chukhovskii, I. Dyachkova, D. Zolotov, A. Danilewsky, T. Baumbach, S. Bode, S. Haaga, D. Hanschke, M. Kabukcuoglu, M. Balzer, M. Caselle, E. Suvorov. J. Appl. Cryst., 51, 1616 (2018). DOI: 10.1107/S160057671801419X

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme