Формирование и отжиг трековых дефектов в тонких слоях сплава Si0, 5Ge0, 5

Abstract

Using a transmission electron microscopy, clear evidence is found that track formation in SiGe alloy layers during irradiation with 2,7-GeV 238U ions strongly depends on the thickness of the sample. Amorphous tracks of diameter of ~5 nm are formed at the edge of a wedge-shaped sample (15÷20 nm thick). The structure of the tracks is crystalline and the tracks contain clusters of point defects and dislocation loops if the samples are thicker (30÷40 nm and ~70 nm). The results are ascribed to higher thermal-spike temperatures in thin layers due to restricted energy dissipation and increased surface scattering of excited electrons. = С использованием методов просвечивающей электронной микроскопии обнаружено, что формирование треков в слоях SiGe-сплавов, облученных ионами 238U с энергией 2,7 ГэВ, зависит от толщины образца. Аморфные треки диаметром около 5 нм формируются на краю клиновидного образца при толщине менее 15÷20 нм. При увеличении толщины до 30 нм и далее до 70 нм ядро треков становится кристаллическим, при этом треки содержат кластеры точечных дефектов и даже дислокационные петли. Прослежена эволюция треков при дополнительной термической обработке облученных сплавов. Результаты структурных исследований интерпретированы с учетом более высоких температур, достигаемых в треках из-за пространственного ограничения зоны возбуждения и включения механизма поверхностной релаксации возбужденных электронов.