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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 29/4 - 2004  - pp.123-132  - doi:10.3166/acsm.29.4.123-132
TITRE
Anisotropie de la relaxation élastique d'’un réseau bipériodique de dislocations enterrées : théorie et application aux bicristaux de semi-conducteurs

TITLE
Anisotropy of the elastic relaxation of a biperiodic network of buried dislocations: theory and application to semi-conductor bicrystals

RÉSUMÉ

La relaxation élastique d'’un réseau plan bipériodique de dislocations de désaccord (DD) enterrées est étudiée sous plusieurs aspects notamment le rôle de (a) l'’anisotropie élastique des deux cristaux, (b) la dissociation éventuelle des DD et (c) la proximité du réseau de DD avec une ou deux surfaces libres qui lui sont parallèles. Dans une première partie, l'’aspect théorique est développé en généralisant une approche antérieure de l'’un des auteurs. Pour le système couche mince/substrat, la solution se ramène à l'’inversion d’un système de 9 équations linéaires à 9 inconnues complexes, tandis que pour un bicrystal mince, il faut résoudre un système de 12 équations linéaires à 12 inconnues complexes. Dans une deuxième partie, la solution théorique est testée numériquement en utilisant des bicristaux de semi-conducteurs InAs/GaAs(111). Plusieurs applications sont présentées pour un réseau hexagonal de DD coin de type Shockley pour lequel un noeud sur deux est dissocié. Des effets d'’anisotropie, d’'épaisseur et de dissociation partielle sont discutés à partir de graphes typiques.



ABSTRACT

The elastic relaxation of a biperiodic planar network of buried misfit dislocations (MDs) is considered as a function of the role of (i) the elastic anisotropy of the two crystals, (ii) the possible dissociation of the MDs and (iii) the distance(s) of the MD network with one or two free surfaces that are parallel to the interface. In the first part, the theoretical aspect is developped from the extension of a previous approach given by one of the authors. For the system layer/substrate, the solution is reduced to the inversion of a system of 9 linear equations with 9 complex unknowns, while for a thin bicrystal a system of 12 linear equations with 12 complex unknowns has to be solved. In the second part, the theoretical solution is tested numerically using semi-conductor bicrystals InAs/GaAs(111). Several applications are presented for a hexagonal network of MDs of Shockley type for which altenative nodes are dissociated. Anisotropy, thickness and partial dissociation effects are discussed from typical graphs.



AUTEUR(S)
Akila DERARDJA, Lahbib ADAMI, Sami BEN YOUSSEF, Roland BONNET

Reçu le 10 juillet 2003.    Accepté le 5 novembre 2003.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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