Re: Misura dislocazioni - bordi di grano

From: Andrea Francinelli <a.francinelli_at_libero.it>
Date: Wed, 05 Jun 2002 16:56:56 GMT

> Quali sono le tecniche sperimentali per misurare quante dislocazioni ci
sono
> in un cristallo ? Per esempio in un monocristallo di silicio come si fa a
> compiere questa misura ?

Tecniche di microscopia elettronica, spettroscopia Auger,
tecniche X-ray, tecniche ottiche (queste molto usate visto
il basso costo e la possibilita' di utlizzarle on-line).

Tecniche Ion Beam (tipo SIMS, RBS e FIB): queste
pero' non tanto per le dislocazioni ma per difetti
in generale (impurita').

Forse la tecnica principe per la rivelazone di dislocazioni
(e una delle prime) e' la tecnica EPD (Etch Pits Dislocations)
che e' una tecnica chimica. Le linee di dislocazione infatti
devono emergere alla superficie del cristallo e non possono
terminare all'interno del materiale (al piu' possono terminare
in una altra dislocazione oppure possono chiudersi in
se' stesse e se non ricordo male in quel caso danno
origine nel silicio a degli "stacking faults").

Attorno al punto di uscita della dislocazione ho una
irregolarita' di struttura, una perturbazione del reticolo e
quindi una maggiore facilita' all'attacco chimico.
Attaccando la superficie con dei reagenti (es. SIRTL:
1 vol HF 50% 1 vol CrO3; SECCO: 2 vol, HF 50%,
1 vol K2Cr2O7; WRIGHT: 2 vol. HF 50%, 2 vol
CH3COOH, 1 vol. HNO3, 1 vol. CrO3, 2 vol.
Cu(No3)2.3H2O) si creano dei pozzi di forma
piramidale in corrispondenza dell'uscita della dislocazione
e quindi si puo' vedere. La forma del pozzo da anche
una indicazione del piano cristallografico presente
(visto che la densita' di energia superficiale e' differente
per le varie orientazioni). Si puo' anche applicare tale tecnica
per osservare il movimento di dislocazioni sotto
l'effetto di uno stress meccanico, oppure cose piu'
interessanti tipo dei Franck loop.

Quindi la tecnica e' molto semplice: basta immergere
il campione nel reagente appropriato per qualche minuto
e poi osservare la superficie.

> E volendo fare lo stesso tipo di misurazione per i bordi di grano, come si
> fa ?

Quando parli di bordi di grano pero' parli di policristallo.
In questo caso non credo che sia significativa una misura di
dislocazioni perche' valutare il numero di dislocazioni si
fa in genere in un monocristallo per valutare la purezza
e la bonta' dello stesso.

Andrea.
Received on Wed Jun 05 2002 - 18:56:56 CEST