用於位錯密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法
2023-08-07 11:57:31
專利名稱：用於位錯密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法
技術領域：
一種用於位錯密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法屬於單晶生長技術領域。
實際上，所有的晶體(包括天然的和人工晶體)都不是理想的完整晶體，在高於-273℃的任何溫度下，都或多或少的存在著對於理想空間點陣的偏離，即存在著晶體缺陷。晶體缺陷的多少常常是判斷晶體質量好壞的重要標準，晶體生長中可能出現的微觀和宏觀缺陷是空位、替代式或填隙式雜原子(或離子)、色心、位錯、小角度晶界、孿生、小面、生長層、氣泡(或空洞)、沉澱物、包裹物和裂隙等，這些缺陷通常能夠吸收、反射、折射晶體內部產生的或者有外部輸入的磁，光，聲和電等能量，從而損害晶體的性能。
位錯是最重要的線缺陷，是晶體出現鑲嵌結構的根源。位錯的存在影響晶體生長的質量，尤其是位錯密度大時，嚴重影響籽晶質量。在接晶體時，位錯密度大的籽晶更容易形成層錯，孿晶等各種缺陷，致使晶體生長失敗。因此位錯密度的測定對於晶體生長過程(如籽晶選擇)、成品過程鑑定等就有著重要的意義，如矽單晶位錯密度測定有國家標準，對腐蝕液配方，腐蝕條件等有嚴格規定，對單晶的質量保證起著重要的作用。
觀察位錯的方法有浸蝕法，綴蝕法，X射線形貌，電子顯微鏡觀察法等，其中浸蝕法比較簡單，應用廣泛。浸蝕之所以能顯示位錯，主要是利用了在一定的條件下晶體的解體優先在位錯出露的表面處發生和發展，獲得代表位錯的浸蝕圖像。目前，對於釩酸鹽及摻雜單晶的位錯密度測定迄今未見文獻報導。
本發明所提供的用於位錯密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法，其特徵在於將釩酸鹽及摻雜稀土單晶定向拋光後置於浸蝕液中，浸蝕液成份為濃磷酸和氫氟酸，其體積比為濃磷酸∶氫氟酸＝100∶0～10，在溫度60～180℃下浸蝕1～30min，將浸蝕後的晶體衝淨、擦乾，進行位錯蝕坑觀察與測試。
以上所述的釩酸鹽為釩酸釔或釩酸釓。
為了觀察釩酸鹽晶體的位錯，測定其位錯密度，以判斷晶體生長的質量，我們通過濃磷酸+氫氟酸的化學浸蝕法觀察到了釩酸鹽單晶的位錯，並且測定了位錯密度。
釩酸釔，釩酸釓均屬於四方晶系，經過定向、切割、研磨和拋光後經浸蝕液浸蝕後在(001)面或(100)面利用透射或反射顯微鏡，可觀察到四方錐形浸蝕坑或長方錐形蝕像，並根據視野面積內位錯蝕像的個數計算位錯密度，還通過顯微攝影儀拍攝出位錯蝕像形態和分布。
例2將經過拋光的NdYVO4晶體放入浸蝕液中，浸蝕液成份為20ml濃磷酸+1.5ml氫氟酸，在170℃下浸蝕6min，浸蝕後的晶體在清水中衝淨酒精棉擦乾，然後在偏光顯微鏡下進行觀察，在(100)面可看到長方錐形蝕坑，並用測微尺算出視野面積，求出位錯密度。見圖2。
例3將經過拋光的NdYVO4晶體放入浸蝕液中，其成份為20ml濃磷酸+2ml氫氟酸，在170℃下浸蝕7min，浸蝕後的晶體在清水中衝淨，用酒精棉擦乾，然後在偏光顯微鏡下進行觀察，在(100)面可看到長方錐形蝕坑，並用測微尺算出視野面積，求出位錯密度。見圖3。
權利要求
1.一種用於位錯密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法，其特徵在於將釩酸鹽及摻雜稀土單晶定向拋光後置於浸蝕液中，浸蝕液成份為濃磷酸和氫氟酸，其體積比為濃磷酸∶氫氟酸＝100∶0～10，在溫度60～180℃下浸蝕1～30min，將浸蝕後的晶體衝淨、擦乾，進行位錯蝕坑觀察與測試。
2.根據權利要求1所述的用於位錯密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法，其特徵在於所述的釩酸鹽為釩酸釔或釩酸釓。
全文摘要
本發明涉及一種釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法,特別是一種用於位錯密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法。本發明的特徵在於:將釩酸鹽及摻雜稀土單晶拋光後置於浸蝕液中,浸蝕液成份為濃磷酸和氫氟酸,其體積比為濃磷酸∶氫氟酸=100∶0～10,在溫度60～180℃下浸蝕1～30min,將浸蝕後的晶體衝淨、擦乾,進行位錯蝕坑觀察與測試。所述的釩酸鹽為釩酸釔或釩酸釓。該方法可以用來判斷晶體生長的質量,以保證長出高質量的晶體。該方法可應用於籽晶質量判斷,晶體質量控制和晶體品質鑑定等領域。
文檔編號H01S3/16GK1366098SQ02100318
公開日2002年8月28日 申請日期2002年1月10日 優先權日2002年1月10日
發明者臧競存, 馬會龍 申請人:北京工業大學