INTERNAL FRICTION STUDY OF THE HIGH TEMPERATURE DISLOCATION MOBILITY IN Si SINGLE CRYSTALS

Abstract
Dislocation mobility in Silicon single crystals was studied by isothermal internal friction measurements. In prestrained single crystals three relaxation peaks, superimposed onto a low frequency background, were observed. The first peak corresponds to the migration of geometrical kinks which leads to a rather high migration energy W_m of 1.5 eV. The second one corresponds to a complex mechanism involvig nucleation and migration of interacting kinks on straight dislocation segments. From the measured activation energy (W_m + 1/2 F_DK = 1.95 eV), we obtain a kink formation energy of 0.9 eV, lower than tne migration energy. The third peak corresponds to the activation and the migration of non interacting kinks, on segments containing weak obstacles, identified as boron atoms in doped specimens. The activation energy (2.4 eV) corresponds to the sum of the migration and nucleation energies. As regards the low frequency background, it is attributed to the supplementary glide induced by kink absorption at triple nodes.

Résumé
La mobilité des dislocations dans le silicium monocristallin a été étudiée par frottement intérieur en balayage de fréquence. Trois pics de relaxation superposés à un fond de basse fréquence ont été observés sur des échantillons préalablement déformés.Le premier pic a été attribué à la migration des décrochements géométriques avec une énergie W_M de 1,5 eV. Le second, d'énergie d'activation 1,95 eV, a été rattaché à la création et à l'interaction entre décrochements thermiques ; l'énergie de formation F_DK déduite est de 0,9 eV. Le troisième pic, d'énergie 2,4 eV a été associé au mouvement des décrochements thermiques dans un champ d'impuretés identifiés aux atomes de dopant.Le fond de basse fréquence provient de l'absorption des décrochements aux noeuds du réseau.