O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi z. M. Bobur nomidagi andijon davlat univesiteti

1.3. Lazer nuri ta’sirida monokristal kremniyda nuqsonlar hosil bo‘lishi mexanizmi
Ko‘plab zamonaviy materiallarga ishlov berish texnologiyalarida lazer nurlaridan foydalaniladi. Bunday texnologiyalarga lazerli legirlash, toblash, qatlamlar o‘stirish va h.k. lar kiradi. Mikronlar darajasidagi aniqlik bilan lokal joylarga ta’sir qila olish, qizdirish tezligining kattaligi, lazer nurining ko‘chirishning qulayligi kabilar lazer nuri yordamida materialni modifikatsiyalash usuliga qiziqishni kengaytirib bormoqda. Ma’lumki, tashqi energiya oqimining (lazer nuri yoki zarralar oqimi) qattiq jism sirtiga ta’siri tufayli sirtda tuzilmaviy va morfologik o‘zgarishlar yuz beradi. Bunday tuzilmaviy o‘zgarishlar va qattiq jism modifikatsiyalanishini o‘rganish zamonaviy fizikaning dolzarb vazifalaridan hisoblanadi. Bunday tadqiqotlarning natijasi materiallarning nur ta’siriga turg‘unligi, optoelektron asboblarning lazer nurlari va boshqa nurlanishlar ta’siri ostidagi ekspluatatsiyasi uchun katta amaliy ahamiyatga molikdir. Materiallar modifikatsiyasini maqsadli o‘zgartirish metodlarida lazer nurining materialga ta’sirini, sirt xususiyatlarini batafsil o‘rganish dolzarbdir [21]. Lazer nurining nuqsonlar bilan o‘z’aro ta’sirlashishini o‘rganish alohida ahamiyatga ega.
Tadqiqot ob’ekti sifatida 1,5×10¹⁶ sm^-3 konsentratsiyali bor bilan legirlangan 100 mm o‘lchamli dislokatsiyasiz kremniy tanlandi. Kremniy p-turli plastinaning solishtirma qarshiligi ρ = 1 Om×sm ni tashkil etadi.
Shuningdek, tadqiqot uchun fosfor bilan 10¹⁸ sm^-3 darajada legirlangan 76 mm o‘lchamli solishtirma qarshiligi ρ = 0,01 Om×sm ni tashkil qilgan p-turli dislokatsiyasiz kremniy tanlandi. Plastinalar Choxralskiy usulida standart texnologiyada o‘stirilgan kremniy sterjenidan tayyorlanib, bor bilan legirlangani [100] va fosfor bilan legirlangani [111] kristallografik yo‘nalishga ega edi. Dislokatsiyalar shakllanishi jarayoni “Kvant” qurilmasi yordamida impulsli lazer ta’siri ostida o‘rganildi. Lazer nuri energiyasi E = 416,7/1083,3 mJ/cm² va impulslar chastotasi 0,5/35 Gs qiymatga ega bo‘ldi. Namunalarning bir qismiga lazer nuri ta’siridan keyin T = 650 °C haroratda va 180 min vaqt davomida termik ishlov berildi. Kremniy namunalari sirtidagi dislokatsiyalar dinamikasini o‘rganish uchun SR-4 eritmasida selektiv yemirilish bilan dislokatsiyalar o‘rasini kuzatish metodikasi bilan olib borildi [22, 23]. Dislokatsiyalar zichligini baholash uchun 330 marta kattalashtirish rejimida MII-4 mikroskopidan foydalanildi.
Ma’lumki, lazer nurining ta’siri yutuvchi materiallarda nur tushgan joyda haroratning keskin ortishiga olib keladi. Bu o‘z navbatida harorat gradientini va oqibatda mexanik kuchlanishni yuzaga keltiradi. Kremniy namunasiga berilgan termik kuchlanishni hisoblash uchun “ELCUT 5.8” dasturi yordamida nomuvozanatli issiqlik uzatishni modellashtirish qo‘llanildi.

a	b
1.3.1-rasm. Mikroskop yordamida buzilgan soha (a) tasviri bilan haroratning p-turli kremniy hajmidagi taqsimoti (b) ni solishtirish. Lazer nurining quvvati 1000 J/sm^2

Nurlantirilgan sohadan tarqalayotgan issiqlik energiyasining qiymatini o‘zgartirib, kraterning turli diametrlari uchun kremniy erish haroratsiga yaqin harorat uchun issiqlik oqimining qiymatlari olindi (1.3.1-rasm). Eksperiment natijalarini kompyuterda modellashtirish natijalari bilan taqqoslash orqali issiqlik oqimining lazer nurini plastinaga bergan ta’siriga bog‘liqligi olindi (1.3.2-rasm).