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强流脉冲电子束作用下单晶硅表层缺陷与结构变化

王雪涛 , 关庆丰 , 顾倩倩 , 彭冬晋 , 李艳 , 陈波

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01313

为了研究超快变形诱发的非金属材料的微观结构状态, 利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对单晶硅进行了辐照处理, 并用透射电镜对电子束诱发的表层微观结构进行了分析. 实验结果表明, HCPEB辐照后单晶Si表层形成了丰富的缺陷结构, 互相平行的螺位错和外禀层错是辐照后最为典型的缺陷结构; 同时HCPEB辐照还诱发了密度很高的包括位错圈和SFT在内空位簇缺陷, 幅值极大和应变速率极高的表面应力导致的{111}面整体位移可能是大量空位簇缺陷形成的根本原因. 此外, HCPEB处理可在单晶Si表面形成纳米和非晶混合结构.

关键词: 强流脉冲电子束 , single-crystal silicon , structure defects , vacancy clusters

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