Wiemy więcej o ruchu dyslokacji o dużych wektorach Burgersa w materiałach InGaN/GaN

Co dzieje się w mikrostrukturze materiału kiedy ulega deformacji plastycznej? W jaki sposób przemieszczają się dyslokacje? Naukowcy starają się zrozumieć te procesy od niemal 100 lat i wciąż odkrywają ciekawe aspekty, szczególnie gdy odkształcenie dotyczy materiałów o bardzo silnych wiązaniach kowalencyjnych, gdzie niektóre dyslokacje mają duże wartości wektora Burgersa, jak azotek galu (GaN).

Dzięki zaawansowanym technikom obrazowania rentgenowskiego przy użyciu promieniowana synchrotronowego możliwa była obserwacja ruchu pojedynczych dyslokacji w półprzewodnikowych strukturach InGaN/GaN in-situ w czasie rzeczywistym. Wyniki tych badań zostały opisane w pracy Robert Kernke, Carsten Richter, Joanna Moneta, Tobias Schulli, Grzegorz Muziol , Calliope Bazioti, Martin Albrecht, Julita Smalc-Koziorowska, Tobias Schulz, „Stop-and-go dislocation dynamics in semiconductor heterostructures revealed by in-situ X-ray imaging” opublikowanej w prestiżowym czasopiśmie Acta Materialia https://doi.org/10.1016/j.acta...

Wyniki opublikowane w tej pracy pokazują że dyslokacje o dużych wektorach Burgersa w strukturach InGaN/GaN zamiast przesuwać się w sposób ciągły, przemieszczają się w postaci przerywanych interwałów, charakteryzujących się zatrzymaniami i ponownym ruszaniem – model "stop-and-go" – a ich aktywność ulega stopniowemu osłabieniu w stałej temperaturze. Analiza statystyczna setek zdarzeń propagacji pozwoliła na sformułowanie stochastycznego modelu procesu skokowego, w którym segmenty dyslokacji albo stają się nieruchome, albo pokonują niejednorodną sekwencję barier energetycznych wynikających ze zmian w rdzeniu dyslokacji wywołanych przez ich poślizg.

Opublikowane badania zostały przeprowadzone w ramach realizowanego w Instytucie Wysokich Ciśnień PAN polsko-niemieckiego projektu OPUS LAP „Badania in-situ relaksacji plastycznej warstw buforowych InGaN w celu zwiększenia limitów zawartości indu w azotkowych warstwach epitaksjalnych”, a współautorami pracy jest troje naukowców z Instytutu Wysokich Ciśnień PAN (Joanna Moneta, Grzegorz Muzioł i Julita Smalc-Koziorowska).

Zachęcamy do zapoznania się ze szczegółami tej pracy: https://doi.org/https://doi.or....