Crystallization of amorphous Sb₂Se₃ films according to TEM with in situ video recording

Abstract

The structure and kinetics of the crystallization process in amorphous Sb2Se3 films were studied using electron diffraction and transmission electron microscopy (TEM) with in situ video recording. It is found that under the action of electron irradiation, the film crystallizes in an island polymorphous mode with a relative length δ0 ~ 200. Direct electron microscopic observations have shown that new nuclei appear at each stage of growth and so-called continuous nucleation occurs. Time dependence of the volume fraction of crystallized particles is exponential, described by the Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) equation. The closest integer value of the Avrami exponent is n = 2.

Структура і кінетика кристалізаційних процесів в аморфних плівках Sb2Se3 досліджена за допомогою електронної дифракції і просвічувальної електронної мікроскопії (ПEM) з відеорегістраціею “in situ”. Встановлено, що під дією електронного випромінювання в плівці спостерігається острівцева поліморфна кристалізація з відносною довжиною δ0 ~ 200. Прямі електронно-мікроскопічні спостереження показали, що на кожному етапі перетворення з’являються нові зародки і має місце так звана “ безперервна нуклеація” (“continuous nucleation”). Залежність частки кристалічної фази від часу носить експоненційний характер, що описується рівнянням Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK). Найближче ціле значення показника Аврамі n = 2.