表面の起伏が非対称X線回折に与える影響：ロッキングカーブトポグラフィによる研究

Effects of surface undulations on asymmetric X-ray diffraction: a rocking-curve topography study.

• Albert Macrander
• Nino Pereira
• Xianrong Huang
• Elina Kasman
• Jun Qian
• Michael Wojcik
• Lahsen Assoufid

抄録

8.100と8.200keVのX線エネルギーに対して、333反射からの非常に非対称な回折が可能なSi結晶のX線回折研究の結果を報告する。表面と(111)面の間に46±0.1°の非対称角を持つ結晶を調べた。その結果、入射角はそれぞれ1.08°と0.33°であった。8.100keVでは表面の起伏に起因する特徴は観測されなかったが、8.200keVでは観測された。8.100keVでの結果から、表面近傍のひずみに基づく代替的な説明を排除することができた。揺動角度の関数としてトポグラフィ画像を取得したところ、8.200keVの場合には表面の形態が明らかになった。この結果は、論文[Macrander (2020). , 793-799]で報告されているように、高木-Taupin方程式を用いたX線回折の動的計算と一致していることがわかった。

The results are reported of an X-ray diffraction study of an Si crystal designed and fabricated for very asymmetric diffraction from the 333 reflection for X-ray energies of 8.100 and 8.200 keV. A crystal with an asymmetry angle of 46 ± 0.1° between the surface and the (111) planes was studied. The grazing angles of incidence were near 1.08 and 0.33° for these two energies, respectively. Features arising from surface undulations were not observed at 8.100 keV, but were observed at 8.200 keV. The results at 8.100 keV allow an alternative explanation based on strain near the surface to be ruled out. Topographic images were obtained as a function of rocking angle, and in the case of 8.200 keV the surface morphology is evident. The results are found to be in agreement with dynamical X-ray diffraction calculations made with the Takagi-Taupin equations specialized to a surface having convex or concave features, as reported in the accompanying paper [Macrander (2020). , 793-799].