Combined double‐ and triple‐crystal X‐ray diffractometry with account for real defect structures in all crystals of X‐ray optical schemes

Abstract

Analytical expressions for coherent and diffuse scattering intensities with account for imperfections in all the crystals of double‐ and triple‐crystal diffractometers (DCD and TCD) have been derived from the generalized dynamical theory of X‐ray scattering in real single crystals which contain microdefects of various types. The analysis of TCD and DCD profiles measured from Czochralski‐grown silicon single crystal with oxygen precipitates and dislocation loops has been carried out. Characteristics of defect structures in sample and monochromator have been determined by using the combined DCD+TCD method. (© 2007 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Dynamical Theory of Triple-Crystal X-ray Diffractometry and Characterization of Microdefects and Strains in Imperfect Single Crystals

“…1). Also, the rocking curves were measured in the mode of DCD with widely open detector window [42].…”

“…Characteristics of disk-shaped oxygen precipitates and circular dislocation loops in Cz-Si crystal annealed at 750C during 50 h [42]. In Ref.…”

“…In Ref. [42], such approach has allowed to determine not only the characteristics of small and large microdefects in the crystal bulk but also the strain in subsurface layer, which is caused by the so called 'mirror image forces' from all the defects in crystal bulk. This strain was described by the exponential law…”

Unique Informativity of the Diffuse Dynamical Combined Diffractometry of Materials and Products of Nanotechnologies

“…Указанная динамическая теория рассеяния в кристаллах с де-фектами была построена впервые сорок лет назад для кристаллов со слабыми отклонениями от периодичности [15][16][17] и двадцать пять лет назад -обобщена на случаи произвольных отклонений, что по-зволило провести в рамках динамической теории классификацию дефектов [18][19][20][21][22][23], а пять-десять лет назад -обобщена на случаи дефектов, размеры которых соизмеримы с длиной экстинкции, и кристаллов с упругим изгибом и дефектами [38][39][40][41][42][43][44][45][46][47][48][49].…”

“…Это область Кривогла-за-Хуаня, где I ∼ q −2 (в прямом пространстве ей соответствует об-ласть искажений кристаллической решетки вне дефекта, спадаю-щих по кулоновскому закону) и область Стокса-Вильсона или об- ми измеряемых интенсивностей, их брэгговской и диффузной со-ставляющих, от параметров дефектов и условий дифракции, но и неоднозначностью при определении по профилям ДКД параметров дефектной структуры, особенно, нарушенного слоя, и потерей чув-ствительности двумерных профилей к дефектам либо с очень ма-лыми радиусами (когда диффузный фон в обратном пространстве сильно «размазан»), либо с очень большими радиусами (когда диф-фузный пик попадает в область полного отражения). Комбинация различных методик использовалась в работах [74,75] для анализа дефектной структуры монокристаллов кремния.…”