5.3. Определение месторасположения примесей в кристаллах
Одним из применений каналирования является определение месторасположения примесей (замещающих или не замещающих атомы матрицы) в кристалле. Наличие примесей с малой концентрацией (<1%) не влияет на свойства каналирования в исходной кристаллической решетке. Следовательно, вероятность близких столкновений ионов пучка с замещающими
Рис. 5.4. Примерные кривые угловой зависимости вероятности близких столкновений, ожидаемые в случае замещающих примесей и в случае незамещающего кластера. 1 — замещающая примесь; 2 — незамещающий кластер; 3 — матрица.
атомами примеси имеет такую же угловую зависимость, как и вероятность близких столкновений с атомами решетки. Кривая выхода обратного рассеяния на примесях с хаотическим расположением атомов, характерным для кластера примесей, не обнаруживает никакой зависимости от углов. Угловые зависимости выхода рассеяния при наличии замещающих примесей и при наличии «случайного» кластера незамещающих примесных атомов изображены схематически на рис. 5.4.
Обычно для анализа расположения примесей, которые имеют большую атомную массу по сравнению с атомами матрицы, применяют обратное рассеяние Резерфорда. Кинематика рассеяния разделяет сигналы примеси и матрицы. В случае легких примесей взаимодействие между пробной частицей и атомом примеси контролируется с помощью выхода ядерных реакций (гл. 12) или индуцированных ионами рентгеновских излучений (гл. 10). Кривая угловой зависимости выхода рассеяния, изображенная на рис. 5.4, получена мониторированием выходов от примесей и от атомов матрицы. Одновременная регистрация угловых зависимостей обоих выходов является чувствительной экспериментальной проверкой действительной замещаемости примесей. Для замещающих примесей (т. е. таких, которые занимают места основных атомов в кристаллической решетке) угловая зависимость и минимальный выход рассеяния имеют такой же вид, как и для исходного кристалла (рис. 5.4). Примеси, расположенные в междоузлиях,
проявляют другую угловую зависимость. Для объяснения этих закономерностей требуется знать распределение потока каналированных частиц.
