X-ray diffraction moiré topography as a means to reconstruct relative displacement fields in weakly deformed bicrystals

Abstract

X-ray diffraction topographs of wafers produced by separation by implanted oxygen (SIMOX) show moiré fringes in both reflection and transmission geometry. These fringes reveal deformations of the order of 10(-6) to 10(-8) between the layer and the substrate of the SIMOX material. A new method for a quantitative analysis of moiré fringes is developed and allows reconstruction with a high sensitivity of the three components of the relative displacement field between layer and substrate directly from a set of topographs. This method is used for the interpretation of moiré topographs of entire 4 in SIMOX wafers and of regions around crystal defects. Finally, the capabilities of an analysis of moiré fringes are compared with those of the usual diffraction topo-graphy.

Crystal bending in triple-Laue X-ray interferometry. Part II. Phase-contrast topography

“…Specifically, we noted that the interferometer sees the displacement fields of the splitter's and analyser's inner sides. This result and, in turn, the prediction that opposite bending will result in the observation of opposite (compressive or tensile) strains opened the way to an experimental investigation by the phase-contrast imaging of crystal interferometers (Bonse & Hart, 1966;Bonse et al, 1976;Ohler et al, 1999;Bergamin et al, 2000;Fodchuk & Raransky, 2003;Massa et al, 2009Massa et al, , 2020aDrmeyan et al, 2013Drmeyan et al, , 2017, which is the subject of this paper.…”

Методы Рентгеновской Дифракционной Топографии (О Б З О Р)

“…Полученный таким образом бикристалл состоит из комбинации идеального объемного кристалла и идеального кристаллисеского слоя. Оба кристалла разделены недифрагирующей зоной повреждения, которая может быть полностью аморфной и линзовидной [80,[83][84][85].…”

“…В работах [84,85] был предложен метод количественного анализа муаровых полос, который позволил определить тензор деформации приповерхностного слоя крем- [86], а также на гетеросистемах: GaAlAs/GaAs [87], эпитаксиальный кремний/пористый кремний/кремний [88] и Si/Ge x Si 1−x /Si [89]. Например, присутствие трансляционных полос на топограмме гетеросистемы " эпитаксиальный Si/пористый Si/Si (001)", исследованной авторами работы [88], обусловлено изгибом кристаллографических плоскостей пленки из-за локальных изменений толщины пористого слоя (рис.…”

X-ray phase-contrast topography to measure the surface stress and bulk strain in a silicon crystal

“…Phase-contrast topography by X-ray interferometry is a well known tool to study defects and strains in single crystals (Bonse et al, 1976;Ohler et al, 1999;Fodchuk & Raransky, 2003;Pushin et al, 2007;Miao et al, 2016). We have used it to investigate the effect of surface finishing on interferometer operation (Bergamin et al, 2000).…”