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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
籽晶的表面损伤会导致后续生长的晶体位错增多.为了降低籽晶表面的损伤,通常采用粗磨-精磨-抛光的多步过程处理的晶片作为籽晶,工艺步骤多、复杂,成本高.本文采用磷酸去除表面损伤层的粗磨GaN与化学机械抛光的GaN分别作为籽晶,对比了两种籽晶氨热生长后晶体表面、生长速率、结晶质量、应力状况.光学显微镜表明两种籽晶生长后晶体的表面具有相似的丘状表面.氨热法生长速率较慢,化学机械抛光籽晶生长速率略高于粗磨籽晶.X射线单晶衍射(XRD) (002)和(102)的摇摆曲线半高宽显示抛光籽晶与粗磨籽晶生长得到GaN结晶质量基本一致.Raman E2(high)频移表明抛光籽晶生长的GaN晶体接近无应力状态,粗磨籽晶生长的晶体存在较小的压应力.  相似文献   

2.
掺质YAG晶体中的缺陷   总被引:7,自引:3,他引:4  
本文报道了用化学腐蚀法对掺质浓度不同和掺质种类不同的YAG晶体样品进行的腐蚀,详细地观察了样品表面的腐蚀坑形貌,尤其是位错腐蚀坑的形貌和分布,测量了原生态和相应的退火样品上位错腐蚀坑的平均密度.在观测中发现,有些掺钕晶体样品上,位错腐蚀坑在中心区与边缘区的密集程度不同,有明显的分界.对此现象进行了探讨,认为出现在样品边缘区内的密集位错,除了来自于籽晶中以及来自于晶体从籽晶开始生长的起始处外,也由于熔体中出现在晶体周界处的自然对流与强迫对流边界层内的液流不稳,引起了生长界面边缘局部不稳而产生,环境气流起了相当的作用.  相似文献   

3.
采用改进的垂直布里奇曼(Bridgman)法自发成核生长AgGaS2晶体,在生长初期对生长安瓿籽晶袋进行上提回熔,生长出外观完整、无裂纹的大尺寸AgCaS2单晶体.采用XRD对晶体进行分析,获得了(112)、(001)和(101)面的高强度尖锐衍射峰.采用不同配比的腐蚀剂对晶体(101)、(112)及(001)晶面进行化学腐蚀,然后采用金相显微镜和扫描电镜观察,结果显示,(101)晶面蚀坑为清晰的近似三角形的四边形蚀坑,(112)晶面蚀坑为清晰的近似三角锥形,(001)晶面则呈现互相垂直的腐蚀线.初步分析了不同蚀坑的形成原因,计算出(101)和(112)面蚀坑密度约为105/cm2数量级.结果表明,改进方法生长出的大尺寸AgGaS2单晶体结构完整、位错密度低,质量较好.  相似文献   

4.
在一定的过饱和度下,分别用点状和片状籽晶在不同pH值溶液中生长出了KDP晶体.利用化学腐蚀法对KDP晶体的不同晶面进行了腐蚀,得到了清晰的位错蚀坑.应用光学显微镜对位错蚀坑的分布特点和密度做了观察分析,发现很多位错蚀坑成线状排布.pH值对KDP晶体位错密度有较大影响,低pH值条件下生长出的晶体位错密度较大.测试了KDP晶体样本的透过率,结果表明位错密度对KDP晶体的透过率没有明显的影响.  相似文献   

5.
郑威  齐涛  姜凯丽 《人工晶体学报》2015,44(6):1498-1503
研究了铝酸锂晶体的化学机械抛光工艺.自制了SiO2悬浮液作为抛光剂,主要研究抛光过程中抛盘转速、抛光时间以及抛光压力等系列抛光工艺参数对抛光晶片表面质量的影响规律.通过优化抛光工艺参数获得了适宜制备氮化镓薄膜的铝酸锂晶体基片,最小的表面粗糙度为2.695 nm.结合氮化镓薄膜的制备条件,对抛光好的铝酸锂晶体基片采用退火的方法去除生长态晶体的热应力和机械应力.利用扫描电子显微镜研究了退火后晶片的表面质量,同时用激光共聚焦技术研究了晶体表面腐蚀坑的三维形貌.退火处理导致了铝酸锂晶体表面腐蚀坑的数目和深度增加.随着退火温度的升高和退火的保温时间的增加,铝酸锂晶体中锂元素挥发,晶体表面质量下降.但是适当的保温时间能够改善铝酸锂晶体的完整性,释放在晶体生长和试样制备过程中存在的热应力和机械应力,改善了晶体质量.  相似文献   

6.
Si基外延GaN中缺陷的腐蚀研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文采用KOH:H2O=3:20~1:25(质量比)的KOH溶液,对Si基外延GaN进行湿法腐蚀.腐蚀后用扫描电子显微镜(SEM)观察,GaN面出现了六角腐蚀坑,它是外延层中的位错露头,密度约108/cm2.腐蚀坑的密度随腐蚀时间延长而增加,说明GaN外延生长过程中位错密度是逐渐降低的,部分位错因相互作用而终止于GaN体内.观察缺陷腐蚀形貌还发现,接近裂纹处腐蚀坑的密度要高于远离裂纹处腐蚀坑的密度,围绕裂纹有许多由裂纹引起的位错.腐蚀坑的密度可以很好地反映GaN晶体的质量.晶体质量较差的GaN片,腐蚀后其六角腐蚀坑的密度高.  相似文献   

7.
采用化学腐蚀方法研究了坩埚下降法生长的PZNT93/ 7晶体(001)晶面的腐蚀行为.在PZNT晶体表面观察到反平行180°原生态铁电畴,在抛光样品表面观察到位错蚀坑、包裹物、机械加工划痕等缺陷形貌,并对腐蚀机理进行了探讨.化学腐蚀还揭示了微观畴的动力学变化,显示畴结构对环境变化十分敏感.  相似文献   

8.
水热法KTP晶体生长与宏观缺陷研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文报道了水热法KTP晶体的生长工艺及晶体生长形态,系统研究了水热法KTP晶体的宏观缺陷,其宏观缺陷主要为添晶、生长脊线、裂隙和包裹体.提出了晶体生长工艺的改进措施,如提高原材料和试剂的纯度、调整籽晶的悬挂方式、减少籽晶的尺寸等,都可以减少晶体的宏观缺陷,提高晶体的质量.//(011)切向的籽晶生长的晶体质量较高,且能很好地应用于激光器件中.  相似文献   

9.
本论文研究的全方位生长装置能解决常规的ADP晶体的单向生长问题.在这套装置中,籽晶完全位于溶液中央,籽晶可以首先恢复其理想的结晶学外形.在晶体生长过程中,晶体在各个方向的生长均为自由生长,且育晶器中央的溶液稳定性也明显高于育晶器顶部和底部.这些因素都有利于ADP晶体的优质快速生长.实验所得晶体的质量通过透过率、晶体内缺陷位错密度、高分辨率X射线衍射表征,并将所得结果与常规方法进行了比较.  相似文献   

10.
利用晶格畸变检测仪研究了SiC晶片位错分布情况,通过对熔融KOH腐蚀后的SiC晶片进行全片或局部扫描,从而得到完整SiC晶片或局部区域的位错分布。与LEXT OLS4000 3D激光共聚焦显微镜扫描腐蚀图进行比较,晶格畸变检测仪扫描腐蚀图可以将晶片上位错腐蚀坑信息完全呈现出来,且根据腐蚀坑呈现的颜色及尺寸大小,可以分辨出三种不同类型的穿透型位错,其中黑点腐蚀坑对应螺位错,小尺寸白点腐蚀坑对应刃位错,大尺寸白点腐蚀坑对应混合型位错。采用晶格畸变测试仪研究了4英寸(101.6 mm)N型4H-SiC晶体不同生长时期的位错密度及分布情况,结果表明随着晶体生长,位错密度呈现逐渐降低的趋势,生长后期晶片的总位错密度降为生长前期晶片总位错密度的近1/3,有利于反馈位错缺陷在SiC晶体生长过程中的延伸和转化特性信息,以指导SiC晶体生长工艺改进。  相似文献   

11.
The dislocation formation and propagation processes in physical vapor transport (PVT) grown 4H silicon carbide (4H–SiC) single crystals have been investigated using defect selective etching and transmission electron microscopy (TEM). It was found that while the growth initiation process generally increased the density of threading dislocations in the grown crystal, for certain areas of the crystal, threading dislocations were terminated at the growth initiation. Foreign polytype inclusions also introduced a high density of dislocations at the polytype boundary. In the polytype-transformed areas of the crystal, almost no medium size hexagonal etch pits due to threading screw dislocations were observed, indicating that the foreign polytype inclusions had ceased the propagation of threading screw dislocations. Based on these results, we argued the formation and propagation of the threading dislocations in PVT grown SiC crystals, and proposed the dislocation conversion process as a plausible cause of the density reduction of threading dislocations during the PVT growth of SiC single crystals.  相似文献   

12.
We investigated defect-selective wet chemical etching of freestanding aluminum nitride (AlN) single crystals and polished cuts in a molten NaOH–KOH eutectic at temperatures ranging from 240 to 400 °C. Due to the strong anisotropy of the AlN wurtzite structure, different AlN faces get etched at very different etching rates. On as-grown rhombohedral and prismatic facets, defect-related etching features could not be traced, as etching these facets was found to mainly emphasize features present already on the un-etched surface. On nitrogen polar basal planes, hexagonal pyramids/hillocks exceeding 100 μm in diameter may form within seconds of etching at 240 °C. They sometimes are arranged in lines and clusters, thus we attribute them to defects on the surface, presumably originating in the bulk material. On aluminum polar basal planes, the etch pit density which saturates after approx. 2–3 min of total etching time at 350 °C equals the density of a certain type of dislocations (presumably screw dislocations) threading the surface. Smaller etch pits form around annealed indentations, in the vicinity of some bigger etch pits after repeated etching, and sometimes also isolated on the surface area. Although alternate explanations exist, we attribute these etch pits to threading mixed and edge dislocations. This paper features etching parameters optimized for different planes and models on the formation of etching features especially on the polar faces. Finally, the issue of reliability and reproducibility of defect detection and evaluation by wet chemical etching is addressed.  相似文献   

13.
碲锌镉(CdZnTe)晶体性能优越,是高性能碲镉汞(HgCdTe)外延薄膜的首选衬底材料。双面抛光是一种加工质量较高的碲锌镉晶片表面抛光方式,其具有效率高、平整度好、晶片应力堆积少的优点。但当碲锌镉晶片尺寸增大后,其加工难度也随之上升,易出现碎片多、加工速率慢、表面平整度差等问题。本文开展了大尺寸非规则碲锌镉晶片双面抛光技术研究,深入分析了面积大于50 cm2的非规则碲锌镉晶片双面抛光工艺中,不同参数对抛光质量的影响,通过模拟并优化晶片运动轨迹,优化抛光液磨粒粒型、抛光压力、抛光液流量等抛光工艺参数,实现了具有较高抛光速率和较好表面质量的大尺寸非规则碲锌镉晶片双面抛光加工,对进一步深入研究双面抛光技术有着重要意义。  相似文献   

14.
Photoacoustic spectra of cleaved, polished and etched, and air-annealed n-type CuInSe2 single crystals are measured at different frequencies between 30 and 312 Hz. The spectra related to the bulk of the crystals exhibit five structures due to defects that are also present in p-type crystals. Polishing and etching as well as subsequent air annealing at 100, 200 and 300 °C reveal rather complex changes of the defect equilibrium in the near-surface region of the crystals which include both relative concentration changes of existing defects and creation of new defects. The results for polished and etched crystals correspond to trends expected from etching induced local modifications of the composition and structure as revealed by electron spectroscopies and ion channeling. Air annealing is found to affect all existing defects and to create up to five new defects which cannot be explained in terms of the related point defect model proposed by CAHEN and NOUFI.  相似文献   

15.
选用二氧化硅抛光液抛光4H导电SiC晶片表面,探究影响SiC晶片表面质量的关键参数,获得更高的去除效率和表面质量.实验结果表明,SiC表面的氧化是氢氧根离子和双氧水共同作用的结果.保持压力不变并增加氢氧根离子或双氧水的含量,SiC表面去除速率先增加后保持不变.在更大的压力下增加氢氧根离子的含量,SiC表面的抛光去除速率进一步增加.通过优化的抛光参数,SiC表面的抛光去除速率达到142 nm/h.进一步研究结果表明,保持化学机械抛光过程中氧化作用与机械作用相匹配,是获得高抛光效率和良好的表面质量的关键.表面缺陷检测仪(Candela)和原子力显微镜(AFM)的测试结果表明,SiC抛光片表面无划痕,粗糙度达到0.06 nm.外延后总缺陷密度小于1个/cm2,粗糙度达到0.16 nm.  相似文献   

16.
使用物理气相传输法(PVT)通过扩径技术制备出直径为209 mm的4H-SiC单晶,并通过多线切割、研磨和抛光等一系列加工工艺制备出标准8英寸SiC单晶衬底。使用拉曼光谱仪、高分辨X射线衍射仪、光学显微镜、电阻仪、偏光应力仪、面型检测仪、位错检测仪等设备,对8英寸衬底的晶型、结晶质量、微管、电阻率、应力、面型、位错等进行了详细表征。拉曼光谱表明8英寸SiC衬底100%比例面积为单一4H晶型;衬底(004)面的5点X射线摇摆曲线半峰全宽分布在10.44″~11.52″;平均微管密度为0.04 cm-2;平均电阻率为0.020 3 Ω·cm。使用偏光应力仪对8英寸SiC衬底内部应力进行检测表明整片应力分布均匀,且未发现应力集中的区域;翘曲度(Warp)为17.318 μm,弯曲度(Bow)为-3.773 μm。全自动位错密度检测仪对高温熔融KOH刻蚀后的8英寸衬底进行全片扫描,平均总位错密度为3 293 cm-2,其中螺型位错(TSD)密度为81 cm-2,刃型位错(TED)密度为3 074 cm-2,基平面位错(BPD)密度为138 cm-2。结果表明8英寸导电型4H-SiC衬底质量优良,同比行业标准达到行业先进水平。  相似文献   

17.
6H‐SiC single crystals have been successfully grown on (1015) plane seed by sublimation method. High density stacking faults (SFs) were observed by transmission synchrotron radiation X‐ray topography. Based on the invisibility criteria of stacking faults, the displacement vectors of most SFs were determined to be the type of 1/6[1120]. Laser scanning confocal microscopy (LSCM) was used to observe the etching morphology of (0115) wafer. The etching steps of SFs were found and their density decreased from 3.6×103 cm‐1 to 2.0×102 cm‐1 along the <0001> projection direction. The inclination angles of the SFs etching step plane to (10‐15) plane were measured by line scanning of LSCM. It was found that the inclination angles decreased from 20° to 10° along the <0001> projection direction. Different etching characteristics of SFs along radial direction of 6H‐SiC (1015) wafer should be attributed to different displacement vectors and different stacking fault energies for these stacking faults. (© 2011 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)  相似文献   

18.
掺杂LiNbO3晶体的生长缺陷与其体全息存储性能的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文叙述了利用侵蚀法研究掺杂LiNbO3的晶体缺陷,并讨论了晶体缺陷的形成机理以及其与体全息存储性能的关系.通过实验发现了常温下侵蚀铌酸锂晶体的规律,并利用侵蚀法观测到铌酸锂晶体样品表面呈三角锥状的位错侵蚀坑.测量了晶体样品的散射噪声,从中找出了晶体缺陷与存储图像质量关系.并发现掺Zn的Fe:LiNbO3晶体其晶体缺陷减少,晶体体全息存储性能有了明显提高.  相似文献   

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