Wpływ warunków wygrzewania na strukturę defektowÄ krzemu ...

Si:Mn, pokazano, że dla próbek niewygrzanych („as-implanted”), oraz wygrzanychw temperaturach T A = 610 i 870 K obserwujemy pasma pochodzące od naprężeń (rozdziały5.2.3-5.2.5). W przypadku wygrzewania w wyższych temperaturach, efekt ten nie występujelub jest znikomy, co oznacza relaksację sieci. Nie widać przy tym żadnego dodatkowegoefektu odkształcenia sieci spowodowanego zastosowaniem podwyższonego ciśnienia podczaswygrzewania lub też po zwiększeniu czasu tego procesu (rozdziały 5.2.6 i 5.2.7).Przedmiotem badań w tym rozdziale będą próbki Cz-Si:Mn (implantowane do zimnegoi gorącego podłoża) oraz Fz-Si:Mn (implantowane do gorącego podłoża) niewygrzane, orazwygrzane w temperaturach T A = 610 i 870 K, w ciśnieniu p A = 10 5 Pa i czasie t A = 1 h.Wszystkie pokazane krzywe dyfrakcyjne dotyczą otoczenia refleksu 004 Si.8.2.1. Uwagi wstępne dotyczące pomiarów i symulacjiOprogramowanie X’Pert Epitaxy and Smoothfit najlepiej sprawdza się przysymulacjach wysokiej jakości struktur warstwowych. Celem takich badań jest„rozwiązywanie” struktur przez dopasowywanie krzywej obliczonej numerycznie do krzywejuzyskanej doświadczalnie, dzięki czemu możliwa jest np. kontrola parametrów wzrostuepitaksjalnego lub określenie wpływu obróbki termicznej i/lub ciśnieniowej na własnościstrukturalne próbek. Dobrej jakości struktury warstwowe charakteryzują się między innymidobrymi interfejsami pomiędzy poszczególnymi warstwami, których obecnośćna dyfraktogramach I(2θ/ω) uwidacznia się w postaci tzw. „maksimów interferencyjnych”pochodzących od interferencji wiązek odbitych od granic warstw. Maksima takie umożliwiająwyznaczenie średniej grubości warstw a także zdecydowanie ułatwiają dopasowaniekrzywych teoretycznych (symulacji) do wyników doświadczalnych. W przypadku badanychpróbek Si:Mn, układ warstwowy nie posiada atomowo gładkich interfejsów. Z tego powodu,na pokazanych w dalszej części dyfraktogramach nie rejestrujemy maksimówinterferencyjnych, natomiast obecność naprężeń powoduje niesymetryczny rozkładintensywności piku podłoża (004 Si) po stronie mniejszych kątów 2θ.W przypadku typowych dopasowań dla struktur o dobrych interfejsachmiędzywarstwowych, parametrami wyjściowymi dla symulacji przy użyciu aplikacji X’PertEpitaxy and Smoothfit są grubości poszczególnych warstw, wraz z ich zakładanym składemi ewentualnym stopniem relaksacji czy rozkładem koncentracji pierwiastkadomieszkowanego. Narzędzie X’Pert Epitaxy and Smoothfit można jednak z powodzeniemstosować dla badania rozkładu naprężeń w próbkach implantowanych, pomimo tego,- 94 -