Московский Энергетический Институт (991013), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Далее вычисляем среднее арифметическое значение экспериментальной кривой интенсивности (см. рис.4).

Рис.4. Среднее значение экспериментальной интенсивности.

Чтобы нормировать функцию , значения функции делятся на соответствующие значения суммарного атомного фактора рассеивания электронов f² и строится график этой функции (см. рис. 5).

Рис.5. Нормированная экспериментальная интенсивность рассеяния электронов.

Параллельно с нормировкой производится учёт фона. Фон на электронограмме складывается из некогерентного рассеяния на остаточном газе в приборе и на краях диафрагм, многократного рассеивания в препарате.

Экспериментальная интенсивность представляет собой сумму когерентной части и интенсивности фона.

Проведём на графике плавную кривую так, чтобы она удовлетворяла условию

(4)

Кривая должна осциллировать вокруг плавной функции (см. рис.6). Функция полностью воспроизводит это и находится из соотношения

(5)

Значения функции заносятся в таблицу, а график представлен на рис.6.

Рис.6. Функция .

Далее определяем значение нормирующего множителя j: j_min находится из графика функции , а j_max – из графика . Искомое значение j определяется как среднее арифметическое. Таким образом

j_min = 0,018232

j_max = 0,064789

j = 0,04151

Нормированная интенсивность когерентного рассеяния i(S) рассчитывается по формуле (6) и изображена на рис.7.

(6)

Рис. 7. Функция i(S).

Нормированную интенсивность определяем, пользуясь формулой (7). Полученные значения заносим в таблицу, а график изображен на рис.8.

(7)

Рис. 8. Функция I_н(S).

Функция радиального распределения атомов находится по формуле (8)

(8)

График функции ФРРА представлен на рис.9.

Рис.9. ФРРА a-Se

Анализ полученных данных.

Определим по рис.9 значения радиусов первых двух координационных сфер: r₁ = 2,26 Å, r₂ = 3,88 Å. Далее опишем каждый пик полученной ФРРА кривой Гаусса.

Применим пошаговую методику отыскания параметров ближнего порядка. Идея метода состоит в том, что “левый фронт” первого пика экспериментальной ФРРА соответствует нормальному распределению. Определим площадь первого пика, зная r₁ с помощью кривой Гаусса.

Рис. 10. ФРРА a-Se в области первого пика.

Площадь под этой кривой Гаусса даст нам первое координационное число: КЧ₁=3,02.

Имея все параметры первого пика ФРРА (рис. 10), из экспериментальной кривой вычитаем первый пик (рис. 11). Полученная после этой операции функция “открывает” левый фронт второго пика экспериментальной ФРРА. Далее, все операции производятся аналогично для нахождения параметров второй координационной сферы.

Рис. 11. ФРРА a-Se в области второго пика за вычетом первого пика.

По результатам расчета: КЧ₂=9,604.

Теперь возможно определить значение валентного угла связи по следующему соотношению (r₂₁ = 4,173 Å):

(9)

Вывод: из рассчитанных значений радиусов координационных сфер, координационных чисел, а также валентного угла связи видно, что выданная для расчета электронограмма не является идеальным a-Se. Исходя из конкретных значений перечисленных выше параметров, можно предположить, что ( помимо погрешностей при снятии электронограммы и ее обработки в данном расчете) данный образец a-Se не является «чистым», т.е. содержит какую-либо примесь.

Причем можно предположить, что размеры атомов этой примеси меньше размеров атома Se, т.к. КЧ₁ у нас больше соответствующего значения для идеального a-Se, что говорит о том, что атомы примеси как бы «раздвигают» атомы Se. Это предположение может быть подкреплено также полученным значением валентного угла связи. При «раздвигании» атомов угол связи должен увеличиваться. Именно это мы и видим в расчете.

Литература.

1. Неупорядоченные полупроводники А.А. Айвазов, Б.Г. Будагян, С.П. Вихров, А.И. Попов; Под ред. А.А. Айвазова – М.: Издательство МЭИ, 1995

2. Воронцов В.А., Васильева Н.Д. Определение параметров ближнего порядка в расположении атомов аморфных веществ по данным электронографических исследований: Методическое пособие по курсу “Физика и технология некристаллических полупроводников” – М.: Издательство МЭИ, 2002

3. Электронография аморфных веществ Татаринова Л.И. Издательство “Наука”, 1972г.

Характеристики

Список файлов учебной работы