Určování deformace tenkých vrstev pomocí rtg difrakce

Mgr. Tomáš Čechal

Bachelor's thesis

Strain determination in thin layers using x-ray diffraction

Anotácia:

Tato práce je věnována studiu deformace epitaxních vrstev materiálu SiGe na Si(001) substrátu pomocí rentgenové difraktometrie. V prvních třech kapitolách jsou vyloženy základy kinematické teorie difrakce rentgenového záření, je nalezena souvislost mezi mapami rozptýlené intenzity v úhlovém a reciprokém prostoru a jsou uvedeny základní vlastnosti slitiny SiGe. V následující kapitole je popsáno experimentální zařízení a je vysvětlen způsob měření map rozptýlené intenzity. Při samotném experimentu byly pořízeny mapy rozptýlené intenzity u dvou vzorků gradovaných vrstev SiGe. Z těchto dat byly stanoveny závislosti stupně relaxace a deformace v laterálním směru na koncentraci germania v gradované vrstvě; získané výsledky svědčí o tom, že vytvořená vrstva je v obou případech téměř plně relaxována. Dále bylo zjišteno, že mřížkové roviny jednotlivých subvrstev gradovaných vrstev jsou skloněny vůči odpovídajícím mřížkovým rovinám substrátu.

Abstract:

This work deals with a study of deformation of SiGe epitaxial layers on Si(001) substrate using x-ray diffractometry. In first three chapters, fundamentals of kinematical theory of x-ray scattering are presented, connection between angular-space and reciprocal-space maps of scattered intensity is estabilished and basic properties of SiGe alloy are summarized. The experimental set-up used and the method of angular-space mapping are described in the next chapter. Two samples with graded SiGe epitaxial layers were studied during the experiment. Degree of relaxation and lateral strain as functions of Ge content were determined from the acquired data; it was found that the graded layers are almost fully relaxed in both cases. It was also found that the lattice planes of individual sublayers of the graded layers are tilted with respect to corresponding lattice planes of the substrate.

Kľúčové slová

rentgenová difrakce, gradovane vrstvy, epitaxní vrstvy, deformace, x-ray diffracion, graded layers, epitaxial layers, deformation

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 5. 2007

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 6. 2007
• Vedúci: Mgr. Mojmír Meduňa, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Physics / Physics