Исследование неупругого рассеяния быстрых электронов на внутренних оболочках атомов гетерокомпозиций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Зыков, Алексей Владимирович

• Зыков, Алексей Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Зыков, Алексей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 УПРУГОЕ И НЕУПРУГОЕ РАССЕЯНИЕ БЫС1РЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В КРИСТАЛЛЕ

1.1 Кинематическая теория дифракции электронов

1 2 Динамическая теория дифракции быстрых электронов в кристалле 17 1 3 Интенсивность прошедшей и дифрагированной волны для совершенных кристаллов при > нр) I ом рассеянии

1 4 Не) пр) г ое рассеяние быстрых электронов

1 5 Дифференциальное сечение рассеяния электронов с характеристическими потерями энергии 35 Зак ночение

ГЛАВА 2 ДИФРАКЦИЯ ЭЛЕК1РОНОВ С ХАРАК ГЕРСТИЧЕСКИМИ 1101 ЕРЯМИ В КРИС 1 АЛЛЕ ПРИ ОДНОРОДНОМ РАСПОЛОЖЕНИИ РАССЕИВАЮЩИХ А ЮМОВ 44 2.1 Интенсивность не>пруго рассеянных электронов 45 2.1.1 Основные уравнения

2.1 2 Волновая функция не>нр>го рассеянного электрона

2 2 Интенсивность этектронов с характеристическими потерями энерыш в кристалле при однородном расположении рассеивающих атомов

2.2 1 С>ммирование по рассеивающим центрам 51 2 2 2 Интенсивности электронов с характеристическими потерями энер

1 ии при возб)/Кдении систематического ряда отражений

2 2.3 Дифракция электронов с характеристическими потерями энергии при симметричной ориентации кристалла

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Зыков, Алексей Владимирович

Заключение

Для выявления закономерностей фильтрованных по энергии изображении неоднородных но составу кристаллов развит метод моделирования шгтенсивности электронов с характеристическими потерями энергии. Он основан на теоретическом подходе, представленном в главе 2 В рамках метода матричный элемент, описывающий возбуждение внутренней атомной оболочки быстрым электроном, определяется на основе модели изолированною водородоподобного атома с использование эффективною заряда ядра, величина которою вычисляется исходя из энергии характеристического края. Такое приближение позволяет адекватно вычислять интенсивность быстрых электронов после ионизации ими К -оболочек атомов

Развитый метод моделирования реализован в виде комплекса программ и применен для нахождения интенсивности на изображениях расположенного в германии атома кремния, которые формируются электронами с потерей энергии АЕУ = 1850 эВ, соответствующей его К -краю. Рассмотрены случаи симметричной ориентации образца относительно падающего пучка и его отклонения в точное отражающее положение для отражения 220 Установлено, распределение интенсивности как на светлопольных, так и темнопольных изображениях атома, как правинм

X, нм у, нм

X, нм

В)

1,06 ям

I X, нм

0,5 нм

1 X, нм

1,06 нм

Г)

Рисунок 31 - Фильтрованные по энергии изображения слоя атомов кремния, расположенного в кристалле германия толщиной г = 90 нм, находящегося в точном отражающем положении для рефлекса 022: а - изображение получено в прошедших электронах; б - изображение получено в электронах сильнейшего из дифрагированных пучков; в и г - изменение интенсивности электронов с характеристическими потерями энергии вдоль оси 0* на рисунках (а) и (б) соответственно. ю, имеет колоколообразныи вид Ширина изображения зависит от угла сбора и уменьшается по мере ею увеличения. Величина интенсивности на нем меняется при вариациях толщины образца и глубины залегания атома По сравнению с изменениями интенсивности, типичными для упрую рассеянных электронов, характер зависимости интенсивности на фильтрованных по энер1ии изображениях атома кремния усложняется вследствие того, что после неупру 101 о рассеяния заметная доля электронов отклоняется от направления своего первоначального распространения на уллы соизмеримые и большие, чем бреповские углы. Эго обусловлено тем, что при потерях энерши, соответствующих А'-краю кремния, фурье-образ матричного элемента возбуждения атома отличен от нуля для векторов, модули которых соизмеримы с длинами векторов обратной решетки кристалла г ермания

Помимо моделирования изображении отдельных атомов вычислены раенре-де гения интенсивности на фильтрованных по энергии микрофотографиях двух атомных колонок и тонкою слоя атомов кремния, расположенных нормально к поверхности кристалла германия. Показано, что максимум интенсивности на изображениях колонок атомов с изменением толщины кристалла ведет себя подобно тол-щинным осцил гяциям интенсивности электронов с характеристическими потерями энергии при однородном распределении рассеивающих центров в кристалле. Установлено, что вне зависимости от толщины кристалла и ею ориентации относительно падающею пучка быстрых электронов изображение рассеивающего слоя атомов с резкими границами является размытым и более широким, чем этот слои. Протяженность переходной обчасти, в пределах которой интенсивность меняется от почти постоянног о значения до близког о к нулю, составляет около 0,5 им.