J. Phys. France 37, 1493-1496 (1976)
DOI: 10.1051/jphys:0197600370120149300

On the dissociation of hexagonal interstitial frank loops

K. Seshan, R.J. Gaboriaud, M. Boisson et J. Grilhé

Laboratoire de Métallurgie Physique, Faculté des Sciences, 40, avenue du recteur Pineau, 86022 Poitiers, France

Abstract
Some preliminary results of equilibrium energy computations of dissociated interstitial Frank loops are presented. It is argued that interstitial defects could dissociate into acute or obtuse angle configurations. The stability of the obtuse configuration should then depend on the intrinsic-extrinsic stacking fault energy ratio p. To quantitatively explore these ideas, the equilibrium energy of hexagonal interstitial loops has been calculated in silicon and it is shown that for large sizes (≈ 2 000 Å) a small difference between γ E and γI (γI/γE ≈ 0.9) makes the obtuse configuration more stable. It is therefore likely that the large interstitial hexagonal loops observed in irradiated materials have the obtuse-angle configuration. A method for determining the γI/γE ratio based on these results is suggested.

Résumé
Quelques résultats préliminaires d'un calcul d'énergies d'équilibre des boucles hexagonales de Frank interstitielles sont présentés. Il est montré que les défauts interstitiels pourraient se dissocier suivant des configurations à angle obtus ou aigu. La stabilité de la configuration obtuse dépendrait alors du rapport entre l'énergie de faute intrinsèque et extrinsèque : ρ = γI /γE. Pour explorer quantitativement cette idée, l'énergie d'équilibre des boucles interstitielles hexagonales a été calculée dans le silicium et il est montré que pour les grandes tailles (≈ 2 000 Å) une petite différence entre γ E et γI (γI/γE ≈ 0,9) rend la configuration obtuse plus stable. Il faut alors s'attendre à ce que les grandes boucles hexagonales observées dans les matériaux irradiés présentent une configuration du type obtuse. Une méthode pour determiner le rapport γI/γE basée sur ces résultats est suggérée.

PACS
6172B - Theories and models of crystal defects.
6172N - Stacking faults and other planar or extended defects.

Key words
dislocation energy -- dislocation loops -- elemental semiconductors -- silicon -- stacking faults