Дифрактометрия высокого разрешения: настройка и калибровка дифрактометра BEDE D1 и его применение на примере широкозонного материала Ga2O3 и гетероструктуры GaAs/AlGaAs Игнатов А.А. ([email protected]) ММТМ-22-3 Дифрактометрия высокого разрешения (high resolution XRD - HR-XRD) современный метод исследования перспективных структур, универсальный и неразрушительный, для изучения широкого спектра структурных несовершенств, в т.ч. в эпитаксиальных гетероструктурах, с развитой теоретической базой. В работе использован многоцелевой автоматизированный рентгеновский дифрактометр Bede D1 фирмы «Bede D1 System». Проведена настройка и калибровка Bede D1, достигнуты заводские технические параметры, с помощью совершенного монокристалла Si (100), для симметричного отражения 400, и проведены измерения несимметричных отражений 422, с идентификацией направлений осей X и Y, которые соответствуют группе направлений [110]. С помощью тонкой настройки блока зеркала Гебеля фирмы OSMIC, в низком разрешении получены дифракционные кривые для Kα1,2 излучения Cu, с полушириной нормальных распределений 108″. В HR-XRD схеме многокристалльного коллиматора с применением схемы Люксли – Таннера – Боуэна для Сu Kα1 – излучения для симметричного отражения 220 получена полуширина брэгговского отражения Si 400 7,6″. Исследованы α, κ и ε полиморфные модификации Ga2O3, выращенные на подложках из Al2O3 и GaN, в схеме θ - 2θ определен фазовый состав выращенных эпитаксиальных слоёв, и определены полуширины пиков (Ω сканирование). Ga2O3 – перспективный широкозонный материал для производства мощных и высокочастотных электронных устройств (силовых транзисторов, р/ч переключатели и УФ-датчиков, оптических фильтров и УФ-лазеров, газовых датчиков и т.д. Рисунок 1 – измерение фазового состава HVPE образца Ga2O3 (κ модификация) Проведены измерения кривых качания HR-XRD схеме для многослойной гетероструктуры с 200 слоями выращенными на подложке n-GaAs толщиной d=350 мкм, ориентацией (001). Состав слоёв GaAs (5,5 нм) и Al0.15Ga0.85As (2,8 нм), применяется для производства квантово-каскадных лазеров терагерцового диапазона. С применением программы RADS BEDE Scentific смоделирован состав структуры в пределах отклонения 1-2% от полученных данных. Научный руководитель – к.ф.‑м.н. Жевнеров Е.В.
