2024年4月11日发(作者:)
位错产生原因:晶体生长过程中,籽晶中的位错、固-液界面附近落入不溶性固态颗粒,
界面附近温度梯度或温度波动以及机械振动都会在晶体中产生位错。在晶体生长后,快速
降温也容易增殖位错。(111)呈三角形;(100)呈方形;(110)呈菱形。
杂质条纹:晶体纵剖面经化学腐蚀后可见明、暗相间的层状分布条纹,又称为电阻率
条纹。杂质条纹有分布规律,在垂直生长轴方向的横断面上,一般成环状分布;在平行生
长轴方向的纵剖面上,呈层状分布。反映了固-液界面结晶前沿的形状。
产生原因:晶体生长时,由于重力产生的自然对流和搅拌产生的强制对流,引起固-
液界近附近的温度发生微小的周期性变化,导致晶体微观生长速率的变化,或引起杂质边
界厚度起伏,一截小平面效应和热场不对称等,均使晶体结晶时杂质有效分凝系数产生波
动,引起杂质中杂质浓度分布发生相应的变化,从而在晶体中形成杂质条纹。
解决方案::调整热场,使之具有良好的轴对称性,并使晶体的旋转轴尽量与热场中心
轴同轴,抑制或减弱熔热对流,可以使晶体中杂质趋于均匀分布。采用磁场拉晶工艺或无
重力条件下拉晶可以消除杂质条纹。
凹坑:晶体经过化学腐蚀后,由于晶体的局部区域具有较快的腐蚀速度,使晶体横断
面上出现的坑。腐蚀温度越高,腐蚀时间越长,则凹坑就越深,甚至贯穿。
空洞:单晶切断面上无规则、大小不等的小孔。产生原因:在气氛下拉制单晶,由于
气体在熔体中溶解度大,当晶体生长时,气体溶解度则减小呈过饱和状态。如果晶体生长
过快,则气体无法及时从熔体中排出,则会在晶体中形成空洞。
孪晶:使晶体断面上呈现金属光泽不同的两部分,分界线通常为直线。造成原因:晶
体生长过程中固-液界面处存在固态小颗粒、机械振动、拉晶速度过快、温度的突变以及熔
体中局部过冷都会造成核中心而产生孪晶。
嵌晶:在锗单晶内部存在与基体取向不同的小晶体。
化学抛光:液配比:HF(40%):HNO
3
(65%-68%)=1:3(体积比)抛光的时间依不同为
2-5min。抛光的温度不宜过高,样品不能暴露空气中,防止氧化。
多晶:晶体中出现多个取向不同的单晶体。在单晶的横断面上经研磨或化学腐蚀后呈
现多个金属光泽不同的区域。
机械加工缺陷
机械应力缺陷:在机械加工时,所切片子表面会引入机械应力缺陷,严重时,即使研
磨后表面上已看不到损伤痕迹,但经化学腐蚀后又会呈现这种缺陷,也可能会引起位错。
切割刀痕:切割加工时的刀具痕迹。产生原因:刀具不平整,加工时有较大摆动,金
刚石颗粒不均匀以及进刀速度过快。
根部崩裂:片子边缘沿着刀痕有呈现圆弧状的断裂。产生原因:刀片安装不当,进刀
速度过快,使晶片未被切割到底就崩裂。
斜片:晶片两个表面不平行,经过研磨后某一区域未能磨到,称为斜片。产生原因:
刀片安装太松,进刀速度太快,切割阻力超过刀片本身的张力时,引起刀片侧向移动,造
成斜片。
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