Структура ядра недиссоциированных 60º дислокаций / Гутаковский А.К., Вдовин В.И., Федина Л.И.

Дислокации в полупроводниках являются важным структурным элементом, которыйобеспечивает релаксацию напряжений в кристалле, возникающих, как при синтезе объемныхматериалов, гетероэпитаксиальных и низкоразмерных систем, так и при различных термических ирадиационных воздействиях. Основным механизмом релаксации напряжений является скольжениедислокаций, приводящее к пластической деформации кристаллической решетки. В рамкахклассической концепции BDT (brittle-ductile transition) дляматериалов с алмазоподобной структурой при переходе отхрупкого разрушения к пластическому течению скольжениедолжно осуществляться посредством диссоциированных 60ºдислокаций [1]. Однако в реальности пластическая релаксациянапряженных полупроводниковых гетероструктур и шоковыевоздействия сопровождается скольжением недиссоциированных(полных) 60о дислокаций [2-6]. Исходя из первопринципныхрасчетов, существует четыре возможных конфигураций ядратакой дислокации (S1, S2, S3, G), но лишь одна из них,-метастабильная S1, является скользящей, тогда как остальныеявляются сидячими [7]. Это предполагает, что S1 дислокацияявляется скользящей во всем интервале температур. Действительно, как показано в [6], S1 тип ядранаблюдается для 60º дислокаций, возникающих вблизи фронта кристаллизации при срыве роста FzSi. Однако в других процессах структура ядра полных 60º дислокаций пока не установлена.В докладе с использованием данных высокоразрешающей просвечивающей электронноймикроскопии (ВРЭМ), включающих цифровой анализ ВРЭМ изображений и построение картраспределения напряжений в ядре дислокации [8], представлен сравнительный анализ атомнойструктуры ядра скользящих недиссоциированных 60º дислокаций в Fz-Si, введенных термическимударом, и возникающих при релаксации напряженных SiхGe1-х/Si(001) гетероструктур. В обоихслучаях показана их идентичность и соответствие S1 типу дислокации. Ядро такой дислокациисостоит из восьмизвенного кольца, содержащего атом с одной оборванной связью, и характеризуютсявыраженной асимметрией поля напряжений в ядре, связанной с локализацией в ядре двух различныхэкстраплоскостей {001} и {111}.