Wpływ warunków wygrzewania na strukturę defektowÄ krzemu ...

3.4.1. Parametry sieci wydzieleń Mn 4 Si 7Według bazy danych [55], objętościowy kryształ Mn 4 Si 7 o strukturze tetragonalnej maparametry sieci a = 5,525 Å i c = 17,463 Å. Na podstawie wszystkich dostępnychdyfraktogramów, na których faza Mn 4 Si 7 jest widoczna, wyznaczono średnie pozycje kątowerefleksów 214 i 222 Mn 4 Si 7 , które wyniosły odpowiednio 41,80 ± 0,01° i 47,52 ± 0,02°w skali 2θ. Z tych pozycji obliczono wartości parametrów sieci wydzieleń: a wydz = 5,54 ± 0,01Å i c wydz = 17,62 ± 0,13 Å. Jak widać, oba parametry są niewiele większe od parametrów siecimateriału objętościowego (różnice w wartościach nie mieszczą się w obliczonych błędachpomiarowych), co oznacza, że komórki elementarne wydzieleń mogą mieć zaburzonąstechiometrię, albo też być rozciągnięte w wyniku istnienia nanonaprężeń (oba te czynnikimogą występować jednocześnie).3.4.2. Geometria pomiaru a głębokość wnikania promieni XW rozdziale 3.2 wyjaśniono, że zastosowanie niskiego kąta padania wiązki (ω = 1°)ma za zadanie zwiększenie efektywnej drogi promieniowania wewnątrz warstwyzaimplantowanej, oraz ma zapobiec zbyt głębokiej penetracji promieni rentgenowskichw głąb kryształu. Maksymalna koncentracja dla wszystkich omawianych typów próbek Si:Mnznajduje się na głębokości wynosi ok. 140 nm (zasięg jonów R p ), natomiast grubość warstwyzagrzebanej wynosi ok. 50 nm. Poniżej wyznaczono szacunkową wartość głębokości, z jakiejotrzymujemy mierzalny sygnał wiązki odbitej.Wiązka promieni rentgenowskich padająca prostopadle na powierzchnię próbkio grubości x i przechodząca przez nią, doznaje osłabienia, które opisuje zależność [53]:−µxI = I0e(3.1)gdzie I 0 jest natężeniem wiązki padającej, natomiast µ jest liniowym współczynnikiemabsorpcji promieniowania X zależnym od rodzaju materiału (stabelaryzowany jest z regułyjako stosunek µ/ρ, gdzie ρ jest gęstością danego materiału) oraz długości fali promieniowaniaλ. W naszym przypadku λ = 1,54056 Å, a współczynnik µ ≈ 250 cm -1 dla krzemu, któregogęstość ρ wynosi 2,33 g/cm 3 [56].Rozważmy uproszczony przypadek, w którym wiązka pada pod kątem ωna powierzchnię próbki, ulega odbiciu od płaszczyzny równoległej do powierzchni,a następnie pod takim samym kątem ω opuszcza próbkę (przypadek symetryczny). Wtedy- 34 -