в) при зарождении частичной дислокации на поверхностной ступеньке, если энергия возникающего дефекта упаковки мала, поскольку третий член уравнения увеличивает значение Ес. Таким образом, благоприятными условиями зарождения дислокаций являются высокая поверхностная энергия, низкая энергия дефектов упаковки, свободная поверхность и ступеньки на ней краевого типа. 2.Действие сил изображения. Как показал теоретический анализ Сумино [67], при одинаковом уровне внешне приложенных напряжений по поперечному сечению кристалла в радиусе действия дислокационных сил изображения эффективное напряжение сдвига значительно выше, чем внутри кристалла. Поэтому поверхностные источники генерируют значительно большее количество дислокационных петель и на большем расстоянии от источника по сравнению с объемными источниками аналогичной конфигурации и геометрии при одинаковом уровне внешних напряжений. А поскольку скорость движения дислокаций является функцией эффективного напряжения сдвига, отсюда следует, что в приповерхностных слоях кристалла скорость движения дислокаций может существенно превышать скорость их движения в объеме материала. Высказанные соображения нашли подтверждение при оценке скорости движения дислокаций после нагружения монокристаллического кремния по методике "мягкого укола" [ 66], при оценке скорости движения дислокаций в пределах (/ейпх-слоя в работе [ 42], а также в прямых экспериментальных данных, полученных методом рентгенодифракционной топографии [ 84,85]. На рис. 16, а на примере монокристаллического германия проиллюстрировано резкое увеличение длины пробега дислокационных сегментов при выходе их на свободную поверхность, что свидетельствует о резком увеличении скорости движения дислокаций. На рис. 16, б видно различие в скоростях движения участков дислокационных полупетель, распространяющихся вдоль поверхности и в глубину кристалла от поверхностного источника. 3.Свободная поверхность является практически бесконечным источником и стоком точечных дефектов (вакансий и междоузлий). Последнее обстоятельство обусловливает повышенную тенденцию к неконсервативному движению дислокаций в приповерхностных слоях материала, что, в свою очередь, может существенно повышать скорость движения дислокаций с неконсервативно движущимися порогами на них [85], а также вызывать проявление специфических механизмов пластичёчйсого течения в низкотемпературной области деформирования (диффузионно-дислокационный механизм массопереноса и переползание дислокаций под действием осмотических сил [ 81, 86 — 88]. 4.Более легкое пластическое течение вблизи поверхности может быть обусловлено также и особенностями атомно-электронной структуры поверхностных слоев, и некоторым ее отличием в объеме кристалла. Это может проявляться во влиянии поверхностного пространственного заряда и дебаевского радиуса экранирования на величину и форму барьеров Пайерлса, а также, как показывают-данные по дифракции медленных электронов [68 - 75, 78] и эффекту Мессбауэра [76, 77], в различии
Карта
|
|