Новые подходы к трёхмерной реконструкции дислокаций в кремнии по данным рентгеновской топо-томографии

Д.А. Золотов^†^а, В.Е. Асадчиков^а, А.В. Бузмаков^а, В.В. Волков^а, И.Г. Дьячкова^а, П.В. Конарев^а, В.А. Григорьев^а, б, Э.В. Суворов^в
^аФедеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» РАН, Ленинский просп. 59, Москва, 119333, Российская Федерация
^бНациональный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Каширское шоссе 31, Москва, 115409, Российская Федерация
^вИнститут физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна РАН, ул. Академика Осипьяна 2, Черноголовка, Московская обл., 142432, Российская Федерация

Представлены результаты обработки дифракционных изображений дислокационных полупетель в монокристалле кремния Si(111), полученных методом рентгеновской топо-томографии (РТТ) на Европейском источнике синхротронного излучения (ESRF). Предложен алгоритм предварительной обработки двумерных изображений методами автоматической фильтрации шумов, а также разработаны критерии достоверности решения, что позволило значительно улучшить качество трёхмерной реконструкции пространственного распределения исследуемых дефектов. Проведено сравнение экспериментальных изображений с численно смоделированными с использованием решения уравнений Такаги. Такой подход позволил не только определить геометрию дефектов, но и получить информацию о векторе Бюргерса.

Ключевые слова: синхротронное излучение, топо-томография, дислокационные полупетли, монокристалл кремния, уравнения Такаги
PACS: 07.85.−m, 61.72.−y, 61.72.Bb (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2022.05.039199
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/9/f/
Web of Science

001112661900006
Scopus

2-s2.0-85182880932
ADS NASA

2023PhyU...66..943Z
Цитата: Золотов Д А, Асадчиков В Е, Бузмаков А В, Волков В В, Дьячкова И Г, Конарев П В, Григорьев В А, Суворов Э В "Новые подходы к трёхмерной реконструкции дислокаций в кремнии по данным рентгеновской топо-томографии" УФН 193 1001–1009 (2023)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 28 марта 2022, доработана: 25 апреля 2022, одобрена в печать: 28 мая 2022

English citation: Zolotov D A, Asadchikov V E, Buzmakov A V, Volkov V V, D’yachkova I G, Konarev P V, Grigorev V A, Suvorov E V “New approaches to three-dimensional dislocation reconstruction in silicon from X-ray topo-tomography data” Phys. Usp. 66 943–950 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2022.05.039199

Список литературы (41) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (13)

Reiche M et al Appl. Phys. A 122 389 (2016)
Mahajan S Acta Mater. 48 137 (2000)
Reiche M et al J. Appl. Phys. 115 194303 (2014)
Pizzagalli L, Demenet J-L, Rabier J Phys. Rev. B 79 045203 (2009)
Асадчиков В Е и др Физика и техника полупроводников 54 557 (2020); Asadchikov V E et al Semiconductors 54 666 (2020)
Шевченко С А, Терещенко А Н, Мазилкин А А Изв. вузов. Материалы электронной техники 17 (3) 211 (2014)
Харченко В А Изв. вузов. Материалы электронной техники 21 (1) 5 (2018); Kharchenko V A Mod. Electron. Mater. 5 (1) 1 (2019)
Perevostchikov V A, Skoupov V D Gettering Defects in Semiconductors (Springer Ser. in Advanced Microelectronics) Vol. 19 (Berlin: Springer, 2005)
Нагорных С Н и др Изв. вузов. Материалы электронной техники 17 (4) 252 (2014); Nagornykh S N et al Mod. Electron. Mater. 1 33 (2015)
Pavlyk B, Kushlyk M, Slobodzyan D Nanoscale Res. Lett. 12 358 (2017)
Соболев Н А Физика и техника полупроводников 44 (1) 3 (2010); Sobolev N A Semiconductors 44 1 (2010)
Seibt M et al Appl. Phys. A 96 235 (2009)
Cousins P J, Cotter J E IEEE Trans. Electron Devices 53 457 (2006)
Prokop'ev E P et al Nanotechnol. Res. Practice 4 213 (2014)
Hänschke D et al Appl. Phys. Lett. 101 244103 (2012)
Authier A Dynamical Theory of X-ray Diffraction (IUCr Monographs on Crystallography) Vol. 11 (New York: Intern. Union of Crystallography, Oxford Sci. Publ., 2001)
Bowen D K, Tanner B K High Resolution X-Ray Diffractometry and Topography (London: CRC Press. Taylor and Francis, 1998)
Лидер В В Физика твердого тела 63 (2) 165 (2021); Lider V V Phys. Solid State 63 189 (2021)
Kak A C, Slaney M Principles of Computerized Tomographic Imaging (New York: IEEE Press, 1988)
Ludwig W et al J. Appl. Cryst. 34 602 (2001)
Золотов Д А и др Автометрия 55 (2) 28 (2019); Zolotov D A et al Optoelectron. Instrument. Data Process. 55 126 (2019)
Asadchikov V et al J. Appl. Cryst. 51 1616 (2018)
Baruchel J et al C.R. Phys. 14 208 (2013)
Ludwig W et al J. Appl. Cryst. 40 905 (2007)
Proudhon H et al Materials 11 (10) (2018)
Yau A et al Science 356 739 (2017)
Rovinelli A et al J. Mech. Phys. Solids 115 208 (2018)
Zhang J et al Acta Mater. 156 76 (2018)
Poulsen H F et al J. Appl. Cryst. 50 1441 (2017)
Danilewsky A N Cryst. Res. Technol. 55 2000012 (2020)
Hänschke D et al Phys. Rev. Lett. 119 215504 (2017)
Peng H et al J. Appl. Cryst. 54 1225 (2021)
Ерофеев В Н и др Кристаллография 16 190 (1971); Erofeev V N et al Sov. Phys. Crystallogr. 16 151 (1971)
Инденбом В Л, Чуховский Ф Н УФН 107 229 (1972); Indenbom V L, Chukhovskii F N Sov. Phys. Usp. 15 298 (1972)
Durbin J et al Biometrika 58 1 (1971)
Bowman A W, Azzalini A Applied Smoothing Techniques for Data Analysis. The Kernel Approach with S-Plus Illustrations (Oxford Statistical Science Ser.) Vol. 18 (Oxford: Clarendon Press, 1997)
van Aarle W et al Opt. Express 24 25129 (2016)
Бузмаков А В и др Изв. РАН. Сер. физ. 83 194 (2019); Buzmakov A V et al Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 83 146 (2019)
Takagi S J. Phys. Soc. Jpn. 26 1239 (1969)
Hirth J P, Lothe J Theory of Dislocations (New York: McGraw-Hill, 1968)
Беседин И С, Чуховский Ф Н, Асадчиков В Е Кристаллография 59 365 (2014); Besedin I S, Chukhovskii F N, Asadchikov V E Crystallogr. Rep. 59 323 (2014)