J. Phys. France 50, 2525-2540 (1989)
DOI: 10.1051/jphys:0198900500180252500

Dislocations stopped by the Σ = 9 (122 ) grain boundary in Si. An HREM study of thermal activation

J. Thibault-Desseaux¹, J.L. Putaux¹, A. Bourret¹ et H.O.K. Kirchner<sup>2

1</sup>  Département de Recherche Fondamentale, Service de Physique, Centre d'Etudes Nucléaires, 85X, 38041 Grenoble Cedex, France
²  Institut für Festkörperphysik, Universität Wien, A-1090 Boltzmanngasse 5, Vienna, Austria

Abstract
Experimentally observed configurations of the integration of glide dislocations into a Σ = 9 boundary are explained in analogy to cross-slip in the bulk. Crystallographically possible dissociations of the bulk dislocations into complete or imperfect dislocations of the DSC lattice are discussed. The energetically most favorable configurations serve as activated intermediary steps in thermal activation involving both glide and climb. Thermal activation blocks 60° dislocations at the boundary, but helps screw dislocations to traverse it.

Résumé
Les configurations des dislocations résiduelles, observées après l'intégration dans le joint de grains des dislocations glissiles, sont expliquées par analogie avec le glissement dévié dans le massif. Les dissociations, cristallographiquement possibles, des dislocations du grain en dislocations parfaites ou imparfaites du réseau DSC sont discutées. Les configurations les plus favorables énergétiquement servent d'étapes intermédiaires lors de l'activation thermique qui fait intervenir à la fois le glissement et la montée. L'activation thermique bloque au joint les dislocations à 60°, alors qu'elle aide les dislocations vis à le traverser.

PACS
6172L - Linear defects: dislocations, disclinations.
6172M - Grain and twin boundaries.

Key words
dislocation climb -- electron microscope examination of materials -- elemental semiconductors -- grain boundaries -- screw dislocations -- silicon -- slip