Si1-xGex／Si界面区会聚束电子衍射研究.pdfVIP

电子显微学报J．Chin．Electr．Mierosc．Soc 17(5){505～5061998年 505 Si，一；Ge。／Si界面区的会聚束电子衍射研究 秦志宏柳得橹 莫庆伟 范缇文 会聚束电子衍射(CBED)技术是研究材料中纳米级微小区域结构特征的重要方法，在材料， 物理，晶体学等学科有广泛的应用，特别是应变异质材料性能的一种极为重要的研究技术。采用 LACBED衍射花样和被分析区的阴影像，很适用于研究界面及其附近的晶体结构变化。本文介 进行LACBED分析的初步结果。 实验 成分的梯度层(Ge含量从5v0逐渐增加至35％)，梯度层厚度约为．5pm，梯度层上面为． 2 附近区域逐点进行分析，并对获得的会聚柬衍射HOLZ线照片进行计算机模拟，采取逐步逼近 法调整品格参数使之与实验结果一致“]。最终获得si。…Ge／Si薄膜中距界面不同距离处的晶格 参数和HOLZ线特征。CBED分析时的加速电压为120．okV，相机常数150．0cm。 结果与讨论 金层，其间存在两个界面和一个位错区。界面垂直于si基体的[0013方向。由于加速电压对 模拟一致确定所采用品带轴为[T472。 可以假定晶格参数变化造成的HOLZ线位移主要是由晶胞的长度n，b，c变化引起。因此仍设 图1试样区的各点分别进行LACBED分析，其点阵常数变化趋势如图3所示。 由上述实验结果可见：在垂直于硅／锗硅界面的方向即si。一。Ge。梯度层的生长方向上，随着 锗含量的增多，晶体点阵常数逐渐增大’口、b、C的变化基本一致，大体上仍保持晶体的立方对称 性。在界面附近约0．8pm范围内很少有位错线，当超出这个范围，即点阵常数相对变化超过 0．29％时则出现许多平行于界面的位错线。在此基础上可进一步计算出应力场分布。 力场很大，导致HOLZ线模糊不可测。但在界面两侧的HOLZ线仍连续，而且界面区很窄。 参考文献 [1]RozeveldSJandHoweJM．Ultramicroscopy，1993，50：41—56． T，MatsumuraS，KuwanoN，OkiKandTomokio [2]Okuyama 电子显微学报J．Chin．E|ectr．Microsc．Soc 506 17(5)：505～5061998年 lattice inI”} parameters ∥A 0 s49： 茹 o 了 绥 0§埔4 - 婆g霍 彳7jj2 0 5451 j， ：—、、妄‘ 吣渺≯韶 …、；_…-／彰0 #～ 0繁4 543 3r”’-：T…：r—F—r_dist—anc玩e(。藕溪 戮 ＼ ．聊褥队 图1 硅／锗硅样品的TEM明场像。图中1、2，3、4、 5、6、7为进行LACBED分析的位置。 图2 (a)实验获得的硅基体[T47]晶带轴HOLZ花 样。(b)HOLZ花样的计算机模拟图。