Investigation of dislocations in Ge single crystals by scanning electron beam

Abstract

The comparative analysis of the dislocation images obtained by optical and scanning electron microscopy in Ge single crystals has been carried out. The results obtained by both methods agree well with each other. When there is no impurity atmosphere, the etching pit or the image spot on the dislocation is about 1 pm in diameter. By creating an electric field at the semiconductor surface, the spatial charge area around the dislocation can be polarized. A contrast appears around the dislocation when the area is scanned by electron beam. This enables the distinguishing of dislocations created by low-temperature deformation among neutral impurity inclusions in a crystal.

Проведен сравнительный анализ изображений дислокаций в монокристаллическом Ge, полученных методами оптической и сканирующей электронной микроскопии. Результаты обоих методов хорошо согласуются между собой. При отсутствии примесной атмосферы ямка травления или пятно изображения на дислокации имеют диаметр ~1 мкм. Путем создания электрического поля на поверхности можно добиться поляризации области пространственного заряда вокруг дислокации, а при сканировании этой области электронным пучком — появления контраста. Последнее дает возможность выделить дислокации, созданные низкотемпературной деформацией, среди нейтральных примесных включений в кристалле.

Виконано порівняльний аналіз зображень дислокацій у монокристалічному Ge, одержаних методами оптичної та скануючої електронної мікроскопії. Результати обох методів добре узгоджуються між собою. При відсутності домішкової атмосфери ямка травлення або пляма зображення на дислокації мають діаметр ~1 мкм. Шляхом утворення електричного поля на поверхні можна досягти поляризації області просторового заряду навколо дислокації, а при скануванні цієї області електронним пучком — появи контрасту. Останнє дає можливість виділити дислокації при низькотемпературній деформації серед нейтральних домішкових включень у кристалі.