Application of X-ray photoelectron energy analysis to depth-selective studies of the subsurface-layer structure

A method of a nondestructive depth-selective analysis of the structural perfection of single-crystal subsurface layers is realized. The method is based on two distinctive features of the photo-effect—high sensitivity to structural distortions of the crystal lattice under X-ray dynamical diffraction conditions and the correlation between photoelectron energy and the depth at which the photoelectron is produced. The experiments are performed on a perfect silicon crystal implanted with boron ions. The angular dependence of photoelectron production at different depths is obtained from the experimentally determined angular distributions for several emission energy intervals and is used to determine the profile of structural distortions in the implanted layer. Eine zerstorungsfreie tiefenselektive Analyse der strukturellen Perfektion von einkristallinen Sub-Oberflachenschichten wird realisiert. Die Methode beruht auf zwei unterschiedlichen Eigen- schaften des Photoeffekts —hohe Empfindlichkeit gegeniiber strukturellen Verzerrungen des Kristallgitters unter dynamischen Rontgenbeugungsbedingungen und der Korrelation zwischen der Energie der Photoelektronen und der Tiefe, in der das Photoelektron erzeugt wird. Die Experimente werden an einem perfekten, mit Borionen implantierten Siliziumkristall durchgefuhrt. Die Winkelabhangigkeit der Photoelektronenerzeugung in verschiedener Tiefe wird aus den experimentell bestimmten Winkelverteilungen fur einige Emissionsenergieintervalle erhalten und wird benutzt, um die Profile der strukturellen Verzerrungen in der implantierten Schicht zu bestimmen.