Methodological (Procedural) Capabilities of a Double Crystal X-Ray Diffractometer

Procedural capabilities of a double crystal x-ray diffractometer (Radicon R&D Center ltd.) deigned for study and control of single crystals and thin film systems using different diffraction methods including high resolution procedures are considered. A double crystal automated x-ray diffractometer DSO-1T with a large «sample to detector» spacing and a narrow slit in front of the detector provides high quality mapping in a reciprocal space of heteroepitaxial structures which is shown for GaAs/Si heterosystem. Double crystal PDP attachment to a DRON-3 diffractometer has five motorized axes, including XZ-table with a travel range 200 × 200 mm2. This attachment provides mapping of large plates by diffraction reflection curves, e.g., silicon structures on sapphire. DSO-2P vertical 3-axes double crystal x-ray diffractometer intended for study and control of single crystals up to 101 mm in diameter and 100 mm in height is equipped with a motorized attachment for linear displacement of the detector by 100 mm and a motorized rotary slit switch in front of the detector. The diffractometer provides measurements at extremely large Bragg angle, automatic measurement of crystal orientation, precise measurements of the lattice constant, and control of structural imperfection. A built-in writer of user macros provides a flexibility of the software developed at Radicon R&D Center for x-ray diffractometers.

двухкристальный дифрактометр, высокое разрешение, картирование узлов в обратном пространстве, параметр решетки, кривая дифракционного отражения, double crystal diffractometer, high resolution, reciprocal space mapping, lattice constant, diffraction reflection curve

1. Korneev V. N., Ariskin N. I., Aulchenko V. M., et al. The Station DICSI at KCSP «Siberia-2» for Time-Resolved Investigation of Dynamic Structure / Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2004. № 10. С. 24 - 27.

2. Корнеев В. Н., Шлектарев В. А., Забелин А. В. и др. Новая версия малоугловой рентгеновской аппаратуры на станции ДИКСИ в КЦСИ и НТ / Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2008. № 12. С. 61 - 68.

3. Артемьев А. Н., Беляев А. Д., Артемьев Н. А. и др. Дифракция Дебая - Шеррера в геометрии «обратного» рассеяния на Курчатовском источнике СИ / Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2013. № 10. С. 3 - 8.

4. Щербачев К. Д. D8 Discover - инструмент исследования перспективных материалов для микро- и наноэлектроники / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. № 5. С. 40 - 44.

5. http://www.radicon.spb.ru, дата обращения 23.12.2013.

6. Василенко А. П., Лошкарев И. Д., Разумовский А. Ю. и др. Автоматический двухкристальный рентгеновский дифрактометр ДСО-1Т / Материалы второй международной молодежной научной школы-семинара «Современные методы анализа дифракционных данных». Великий Новгород. 2008. С. 76 - 78.

7. Лошкарев И. Д., Василенко А. П., Труханов Е. М. Разработка программного обеспечения автоматизированной системы управления рентгеновским трехосевым дифрактометром / Материалы второй международной молодежной научной школы-семинара «Современные методы анализа дифракционных данных». Великий Новгород. 2008. С. 113 - 115.

8. Разумовский А. Ю., Чернов М. А., Василенко А. П. и др. Аппаратное обеспечение рентгеновской дифрактометрии высокого разрешения / Материалы шестого международного научного семинара «Современные методы анализа дифракционных данных и актуальные проблемы рентгеновской оптики». Великий Новгород. 2013. С. 114 - 116.

9. Ломов А. А., Осипов А. Ф., Сироченко В. П. Методика исследования приповерхностных слоев монокристаллов кремния методом трехкристальной рентгеновской дифрактометрии / Заводская лаборатория. 1993. Т. 69. № 2. С. 41 - 43.

10. Щербачев К. Д., Курипятник А. В., Бублик В. Т. Применение трехкристальной рентгеновской дифрактометрии для исследования ионоимплантированных слоев / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. Т. 69. № 6. С. 23 - 31.

11. Емельянов Е. А., Коханенко А. П., Пчеляков О. П. и др. Морфология поверхности и кристаллографические свойства пленок GaAs, выращенных методом МЛЭ на вицинальных подложках Si(001) / Известия вузов. Физика. 2013. Т. 56. № 1. С. 49 - 54.

12. Лошкарев И. Д., Василенко А. П., Труханов Е. М. и др. Зависимость пластической релаксации пленок GaAs от способа зарождения первого монослоя As на Si(001) / Известия РАН, серия физическая. 2013. Т. 77. № 3. С. 264 - 267.

13. Музыков П. Г., Разумовский А. Ю., Сударшан Т. С., Чернов М. А. Влияние некомпланарности векторов дифракции на характеристики двухкристальных кривых качания / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. Т. 69. № 12. С. 24 - 28.

14. Isomae S., Kishino S., Takagi K., et al. Lattice-parameter measurement technique for single crystals using two lattice planes, and its application to Gd3Ga5O12 single crystals / J. Appl. Cryst. 1976. Vol. 9. P. 342 - 346.

15. Лидер В. В. Использование компланарных рентгеновских рефлексов для прецизионного определения параметров кристаллической решетки / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 9. С. 31 - 35.

16. Лидер В. В. Использование нескольких компланарных рефлексов для прецизионного определения параметра кристаллической решетки / Кристаллография. 1994. Т. 39. № 3. С. 406 - 409.

17. Лисойван В. И. Измерения параметров элементарной ячейки на однокристальном спектрометре. - Новосибирск: Наука, СО, 1982. - 126 с.

18. Николаенко В. А., Карпухин В. И. Измерение температуры с помощью облученных материалов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 120 с.