Using conventional and high resolution electron microscopy typical contrast was identified for the “a” pure edge threading dislocations in GaN layers grown on SiC and sapphire. Their atomic structure was shown to exhibit 5/7 atoms configuration. The {1 2 10} stacking fault has two atomic configurations in wurtzite GaN with 1/2<10 1 1> and 1/6<20 2 3> displacement vectors. It originates from steps at SiC surface and it can form on a flat (0001) sapphire surface. In the investigated samples mainly Holt configuration of inversion domains and zigzag boundaries were found. This configuration is realized by inversion with displacement c/2. Different types of nanopipes were found on the cross-sectional GaN/Al2O3 specimens. Most of the observed nanopipes have hexagonal cross-section on planar view and the diameter in the range 5÷20 nm. Screw distortion around the nanopipes was confirmed using Large-Angle Convergent-Beam Electron Diffraction (LACBED) images. Cubic-GaN inclusions were found as colonies of triangular pyramids with the hill of triangle towards SiC substrate. The appearance of second phase precipitates inside wurtzite GaN epilayer is associated with stacking mismatch boundaries and misoriented mosaic domains. The size of c-GaN inclusions is in the range 2÷16 nm with average lateral diameter near 5 nm.
PL
Krawędziowe dyslokacje typu ,,a” przebiegające na wskroś warstw epitak- sjalnych GaN/SiC zidentyfikowano na podstawie typowego kontrastu, stosując techniki konwencjonalne i wysokorozdzielczą mikroskopię elektronową. Określono atomową konfigurację rdzenia dyslokacji, jako układ 5/7 najbliższych atomów. Występujące w strukturze wurcytu błędy ułożenia {1 2 10} przyjmują w badanych warstwach epitaksjalnych GaN dwie konfigurację 0 różnych wektorach przemieszczenia 1/2<10 1 1> i 1/6<20 2 3>. Powstają one na skutek tworzenia stopni na powierzchni podłoża SiC lub na płaskich powierzchniach bazowych szafiru. Stwierdzono występowanie granic domen inwersyjnych i granic typu zig-zag o konfiguracji charakteryzującej się złożeniem inwersji i przemieszczenia c/2 w kierunku osi heksagonalnej. W warstwach epitaksjalnych GaN/szafir zaobserwowano nanorurki jako dyslokacje śmbowe o otwartym rdzeniu. Większość nanorurek na przekroju planarnym wykazywała kształt heksagonahiy i rozmiary w zakresie 5 ÷20 nm. Dystorsja śmbowa wokół nanorurek została potwierdzona za pomocą metody zbieżnej wiązki elektronów przy dużych kątach zbieżności (LACBED). W strukturze heksagonalnej GaN/SiC zaobserwowano obszary fazy o sieci regulamej c-GaN, jako kolonie o kształcie odwróconych piramidek o wielkości u podstawy 2÷16 nm, przy średniej wielkości 5 nm.
Badania strukturalne obejmowały kompleksową elektronomikroskopową analizę fazową ze szczególnym uwzględnieniem struktury domen antyfazowych i ich analizy krystalograficznej oraz sposobu rozmieszczenia cząstek i wydzieleń w strukturach wielofazowych. Charakterystyka strukturalna została przeprowadzona zarówno metodami konwencjonalnej mikroskopii i dyfrakcji elektronów, jak też metodami wielokrotnego ciemnego pola, wysokorozdzielczej mikroskopii elektronowej (HRTEM) w jasnym i ciemnym polu (DF HRTEM), krystalografii elektronowej, spektrometrii energodyspersyjnej (EDS) i dyfrakcji w zbieżnej wiązce elektronów przy dużych kątach zbieżności (LACBED). Przedmiotem badań były stopy na bazie uporządkowanych faz międzymetalicznych o różnych nadstrukturach Ni3Al, NiAl, FeAl, Fe3Al, Cu3Au, Al3Ti, Al3Zr. Na podstawie przeprowadzonych badań strukturalnych określono charakter zmian rozkładu wielkości domen antyfazowych oraz ich kształtu w zależności od typu uporządkowania, składu chemicznego i orientacji krystalograficznej. Określono czynniki sprzyjające nadplastyczności w stopach na bazie uporządkowanej fazy międzymetalicznej Fe3Al z uwzględnieniem poślizgu nadstrukturalnego. Uzyskano obrazy HRTEM martenzytu modulowanego, powstającego przez oscylacje płaszczyzn krystalograficznych oraz martenzytycznych struktur wielowarstwowych, typowych dla stopów z pamięcią kształtu, polegających na synchronicznych przesunięciach atomów. Na podstawie komplementarnych badań z różnych technik mikroskopowych określono strukturalne uwarunkowania występowania struktur modulowanych w uporządkowanych fazach międzymetalicznych w stopach Ni-Al, Ni-Al-Cr i Ni-Fe-Ti. Wprowadzono nowatorską koncepcję tensegralności strukturalnej do opisu przemian strukturalnych i samoorganizacji defektów struktury krystalicznej.
EN
Integrated structural characterization of ordered intermetallics and comparison of results for different phases and superstructures were performed by means of transmission electron microscopy. The antiphase domains structure in ordered intermetallics has been examined. Different techniques and methods were used in the study: conventional transmission electron microscopy TEM, electron diffraction, multiple dark field, large angle converged electron diffraction LACBED and high resolution transmission electron microscopy HRTEM. Experimental studies have been carried out in order to evaluate the effect of ordering phenomena for various phases: Ni3Al, NiAl, FeAl, Fe3Al, Cu3Au, Al3Ti, Al3Zr. Nanosized symmetry-related antiphase domains were observed in the studied Ni-Al and Fe-Al alloys after shock-wave deformation and detailed stereological investigation had been performed. Superplastic deformation in Fe3Al alloy was analyzed. Modulated martensite and layered structures were investigated using conventional TEM and HRTEM methods. The methodology of modulated structure recognition was proposed and its application to ordered intermetallics was presented. The concept of structural tensegrity was introduced to describe phase transformation and self-organization of complex defects in crystalline structures.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.