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RESEARCH PRODUCT

Dislocations in AIIIBVI single crystals

C. De BlasiAntonella RizzoP. CavaliereM. Catalano

subject

CrystalCrystallographyChemistryTransmission electron microscopyNanotechnologyDislocationCondensed Matter PhysicsElectronic Optical and Magnetic Materials

description

High densities of planar defects are evidenced in various AIIIBVI layer compounds by systematic electron microscopy observations with the dark-field weak-beam image technique. Several samples are analyzed, as obtained from different crystal ingots of InSe grown by the Bridgman-Stockbarger method, and some GaS and GaSe single crystals grown both, from the melt and from the vapour. The observed defects are identified mainly as screw and edge dislocations, the orientation of which is obtained in some cases by the analysis of the Moire fringes. Dislocation densities ranging between 108 and 1010 cm−2 are measured, not uniformly distributed in the various regions of each sample. Finally, the observed defects are attributed to the particular structure of the crystals and mainly to extrinsic origins, such as mechanical and chemical treatments for thinning the samples for transmission electron microscopy observations and thermal interaction between the electron beam and the sample during the observations. Mittels Dunkelfeld-Schwachstrahlabbildungstechnik bei systematischen elektronenmikroskopischen Beobachtungen werden hohe dichten von Planardefekten in verschiedenen AIIIBVI-Schichtverbindungen nachgewiesen. Mehrere Proben werden analysiert, die von verschiedenen Kristallbarren nach der Bridgman-Stockbarger-Methode erhalten werden, und einige GaS- und GaSe-Einkistalle, die sowohl aus der Schmelze als auch aus der Gasphase gezuchtet wurden. Die beobachteten Defekte werden hauptsachlich als Schrauben- und Stufenversetzungen identifiziert, deren Orientierung in einigen Fallen aus der Analyse der Moire-Streifen erhalten wird. Versetzungsdichten zwischen 108 und 1010 cm−2 werden gemessen, die nicht gleichformig uber die verschiedenen Kristallbereiche jeder Probe verteilt sind. Schlieslich werden die beobachteten Defekte der besonderen Struktur der Kristalle und hauptsachlich extrinsischen Ursachen zugeschrieben, wie mechanische und chemische Behandlungen zur Abdunnung der Proben fur die Beobachtung im Transmissionselektronenmikroskop und thermischer Wechselwirkung zwischen Elektronenstrahl und Probe wahrend der Beobachtung.

https://doi.org/10.1002/pssa.2211050109