基底面転位ループのコントラスト
ベルク・バレットX線トポグラフ像に現れる基底面転位は360度色々な方向を向ものが観察されます。色々なバーガース・ベクトルを持つ色々な方向を向く基底面転位のコントラストを知るには、各バーガース・ベクトルの転位ループのコントラストを議論すれば話は簡単に整理されることがわかります。
図5-3(a)は、g=1128の回折条件で観察されるb=1/3[1120]の基底面転位のループのコントラストの説明図です。この転位ループのコントラストは図5-1や図5-2より描くことができます。図5-1や図5-2で行った実験と議論をバーガース・ベクトルb=1/3[1120]の転位についても行うことが可能です。図5-3(b)はそのようにして求めたb=1/3[1120]の転位ループのコントラストを示しています。図5-3(a)の白黒のコントラストが逆転したものがそのままb=1/3[1120]の転位のコントラストになっています。残りの4つの異なるバーガース・ベクトルを持つ基底面転位ループのコントラストも同様に求めることができて、それらも(c)、(d)、(e)、(f)に示しています。6つの異なるバーガース・ベクトルを持つ基底面転位ループのいずれも、転位に沿って非対称な白黒コントラストが現れている部分は基底面らせん転位部です。転位に沿って対称な白いコントラスト部は基底面Siコア刃状転位部、対称な黒いコントラスト部は基底面Cコア刃状転位部です。これらのコントラストは微小な発散角を持った放射光X線を用いたベルク・バレットトポグラフ法特有のコントラストです。図5-3から理解されることは、観察される基底面転位のコントラストと、各転位の向きと各バーガース・ベクトルとの間にルールが存在していることです。ベルク・バレットトポグラフ法独特のルールと考えられます。g=1128の回折条件で観察される基底面転位の向きを考慮して、図5-3の図の転位ループの各部分のコントラストと比較すると、転位のバーガース・ベクトルを知ることができます。基底面転位が屈曲している場合は容易にバーガース・ベクトルを求めることが可能です。一方で、場合によっては、図5-3と比較してもバーガース・ベクトルを求めることが困難な場合もあり、g・b解析に戻たり、別の知恵を使ったりしなければなりません。
もう一つ重要な注意書きが必要かと思われます。図5-1, 5-2, 5-3で示された結果は4H-SiCウエハのSi面側での議論です。C面側でのベルクバレット法による観察だと異なる結果になります。C面側だと、Cコア刃状転位は明るいコントラストを示し、Siコア刃状転位は暗いコントラストを示します。以上、ベルク・バレット放射光tトポグラフ法でSiCの基底面転位を観察すると、どのような掟に従ってコントラストが現れるのかについて説明しました。
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