Bilim insanları, yarıiletken teknolojisinin temel malzemelerinden biri olan galyum nitrür (GaN) kristallerindeki dislokasyonları yeni bir yöntemle inceleyerek önemli bulgular elde etti.
Sinkrotron radyasyonu X-ışını topografisi (SR-XRT) tekniği kullanılarak yapılan araştırmada, kalın ammonothermal GaN substratlarındaki dislokasyonlar altı-ışın kırınımı koşulları altında detaylı olarak gözlemlendi. Sinkrotron kaynağının yüksek parlaklığı sayesinde süper-Borrmann etkisi tespit edilerek, 350 mikrometrelik kalın kristal yapı boyunca X-ışınlarının anormal geçişi sağlandı.
Sapma açısının sistematik olarak değiştirilmesiyle, kinematik kırınımdan dinamik kırınıma geçiş net bir şekilde gözlemlendi. Bu sonuçlar, dinamik kırınım teorisine dayalı teorik öngörülerle mükemmel uyum gösterdi.
Araştırmacılar, altı-ışın konfigürasyonuna yakın beş eşdeğer iki-ışın kırınımı koşulunu seçerek, bireysel threading edge dislokasyonlarının (TED) Burgers vektörlerini belirlemeyi başardı. Bu analiz, g·b görünmezlik kriteri kullanılarak gerçekleştirildi.
Bu çalışmanın sonuçları, LED'ler ve güç elektroniği uygulamalarında kullanılan GaN tabanlı cihazların kristal kalitesinin artırılmasında önemli bilgiler sunuyor.