Rev. Phys. Appl. (Paris) 21, 747-755 (1986)
DOI: 10.1051/rphysap:019860021012074700

Application of convergent-beam electron diffraction to the determination of grain boundary structures

F.W. Schapink

Laboratory of Metallurgy, Delft University of Technology, Rotterdamseweg 137, 2628 AL Delft, The Netherlands

Abstract
Convergent-beam electron diffraction (CBED) has been applied in grain boundary structure determination, both for horizontal and vertical boundaries in thin specimens. First the relation between bicrystal symmetry and CBED pattern symmetry is developed for the two types of boundaries. These results are subsequently employed for a structure determination of twin boundaries in Au and Si. The CBED patterns from twinned bicrystals obtained experimentally are compared with computer-simulated patterns, for the case of a horizontal twin boundary in Au and Si. Finally the symmetry of CBED patterns from vertical twin boundaries in Si is analysed and found to depend on whether a static incident beam or a rocking-beam geometry is employed.

Résumé
La diffraction en faisceau convergent (DFC) a été appliquée à la détermination des structures de joints de grains placés horizontalement et verticalement dans une lame mince. D'abord, on établit la relation entre symétrie du bicristal et symétrie du diagramme DFC pour les deux types de joints. Les résultats sont ensuite appliqués pour déterminer la structure de joints de macle dans Au et Si. Les diagrammes DFC de bicristaux maclés sont comparés avec des diagrammes calculés pour un joint de macle horizontal dans Au et Si. Finalement, la symétrie des diagrammes DFC pour des joints de macle verticaux dans Si est analysée ; elle varie selon que l'on emploie un faisceau incident statique ou oscillant.

PACS
6170N - Grain and twin boundaries.
6848 - Solid solid interfaces.

Key words
bicrystals -- electron diffraction examination of materials -- elemental semiconductors -- gold -- silicon -- twin boundaries -- semiconductor -- convergent beam electron diffraction -- grain boundary structures -- bicrystal symmetry -- computer simulated patterns -- static incident beam -- rocking beam geometry -- Au -- Si