簡易晶體定向方法
【專利摘要】為解決現(xiàn)有技術(shù)晶體定向方法存在的需要加工晶體表面，適用范圍受限制，對晶體的損耗比較大，對設(shè)備的依賴性強，或分析周期長、設(shè)備昂貴和操作復雜等問題，本發(fā)明提出一種簡易晶體定向方法，采用晶體表面反射光檢測確定晶面的大致方向，采用X射線衍射法和單色X射線衍射法對晶面的大致方向進行修正。本發(fā)明簡易晶體定向方法的有益技術(shù)效果是能夠?qū)θ我庑螤畹木w進行定向，不需要加工晶體表面，不需要依賴大型設(shè)備，不需要進行復雜的轉(zhuǎn)換或分析，且操作簡單，結(jié)果可靠。
【專利說明】簡易晶體定向方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種晶體定向技術(shù)，特別涉及到一種簡易晶體定向方法。
【背景技術(shù)】
[0002]單晶晶體在其生長結(jié)束后，需要確定晶體的各個晶向，然后，才能夠進行器件制作，實現(xiàn)其使用價值。如果生長的晶體表面已經(jīng)顯露有多個晶面，其定向過程就會較為簡單，直接用X射線對晶面進行掃描確定晶面參數(shù)即可定向。如果生長的晶體表面沒有顯露晶面，則需借助其他方法先確定晶面，再依據(jù)此晶面實現(xiàn)晶體定向?，F(xiàn)有技術(shù)晶體定向方法有解理法定向、光圖像法定向、X光照相定向(或勞厄照相法定向)和單色X射線衍射法定向等幾種。
[0003]解理法定向利用機械力作用于晶體，晶體在力的作用下沿某些方向解理出一個或幾個平整的解理面，然后，對解理晶面進行修正后實現(xiàn)晶體定向。由于晶體解理面除與各個方向上鍵合強度和密度有直接關(guān)系外，還與相鄰晶面間的靜電作用有關(guān)系，因此，解理法定向?qū)τ谀承┨囟ǖ木w比較適用，對其他晶體則不一定適用，其適用范圍有限制。另外，利用機械力進行解理會對晶體造成較大的損耗。
[0004]光圖像法定向根據(jù)晶體解理面的光反射性和晶體結(jié)構(gòu)的對稱性實現(xiàn)晶體定向。需在晶體上加工出一平面，然后，利用機械或化學的方法將平面打磨粗糙，再利用垂直于該平面的平行光入射到晶體平面上，在平面上方的光屏上就會出現(xiàn)各個解理面的反射光斑，由此實現(xiàn)晶體定向。由于光圖像法需要在晶體上加工一平面，對晶體的損耗比較大。另外，粗糙表面反射回來的光斑通常都非常微弱，而且很發(fā)散，在光屏上很難區(qū)分出來，難以達到理想的效果。
[0005]X光照相定向(或稱勞厄照相法定向)適合用于晶體取向完全未知的情況，利用晶體對入射連續(xù)X射線的衍射而使乳膠感光，拍攝出晶體的勞厄照片，然后用格林侖格網(wǎng)將此照片上的斑點轉(zhuǎn)換成極射赤面投影，再根據(jù)此投射圖確定出晶體的取向。但此種方法由于分析周期長，設(shè)備昂貴，操作復雜，不易掌握而很少被采用。
[0006]單色X射線衍射法利用定向切割(hkl)晶面，對入射的特征X射線產(chǎn)生的衍射來實現(xiàn)晶體定向。此種方法在晶體取向大概已知，而要求準確地沿所需要晶面進行定向切割最為適用。由于此方法需要先找出晶面的大致位置，如果偏差太大便很難打得出峰值來。并且，所檢測的對象最好是一平面，如果對象為凹凸不平的面或弧面則該方法的使用就會受到限制。
[0007]顯然，現(xiàn)有技術(shù)晶體定向方法存在著需要加工晶體表面，適用范圍受限制，對晶體的損耗比較大，對設(shè)備的依賴性強，或分析周期長、設(shè)備昂貴和操作復雜等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)晶體定向方法存在的需要加工晶體表面，適用范圍受限制，對晶體的損耗比較大，對設(shè)備的依賴性強，或分析周期長、設(shè)備昂貴和操作復雜等問題，本發(fā)明提出一種簡易晶體定向方法。本發(fā)明簡易晶體定向方法，采用晶體表面反射光檢測確定晶面的大致方向，采用X射線衍射法和單色X射線衍射法對晶面的大致方向進行修正，包括以下步驟:
[0009]S1、用噴砂機或采用粒徑較大的砂紙對晶體表面進行打磨，使其變得粗糙；
[0010]S2、在人眼睛附近固定一個強光源，手持晶體使打磨過的晶體表面處于強光源照射范圍；
[0011]S3、旋轉(zhuǎn)變換晶體的角度，用肉眼觀察晶體表面的反射光情況，當反射光達到最亮時，固定晶體的位置不變；
[0012]S4、取一鏡面放于晶體附近，旋轉(zhuǎn)變換鏡面角度，當從鏡面中觀察到光源的成像時固定鏡面不動，此時鏡面所在的平面與晶體表面上的微小解理面平行；
[0013]S5、按照鏡面所在平面的方向在晶體上標識出微小解理面的大致方向，然后，用金相砂紙在平行該大致方向的晶體表面磨出一個小平面；
[0014]S6、用X射線衍射法確定小平面的晶面指數(shù)，再用單色X射線衍射法測定小平面沿水平和垂直兩個方面與實際晶面的角度偏差值；
[0015]S7、以小平面緊貼切割方向?qū)⒕w安裝于切割機上，根據(jù)步驟S5測定的角度偏差值分別修正切割刀的水平和垂直方向的角度，然后，進行切割，即可得到準確的實際晶面，實現(xiàn)晶體定向。
[0016]進一步的，本發(fā)明簡易晶體定向方法的強光源包括強光電筒、日光燈或激光電筒。
[0017]進一步的，本發(fā)明簡易晶體定向方法可采用光度計代替人眼睛對反射光強度進行觀測。
[0018]進一步的，本發(fā)明簡易晶體定向方法可采用三維旋轉(zhuǎn)裝置代替手工對晶體進行旋轉(zhuǎn)。
[0019]進一步的，本發(fā)明簡易晶體定向方法的鏡面包括玻璃鏡面或不銹鋼鏡面。
[0020]本發(fā)明簡易晶體定向方法的有益技術(shù)效果是能夠?qū)θ我庑螤畹木w進行定向，不需要加工晶體表面，不需要依賴大型設(shè)備，不需要進行復雜的轉(zhuǎn)換或分析，且操作簡單，結(jié)果可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]附圖1是本發(fā)明簡易晶體定向方法的操作示意圖。
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明簡易晶體定向方法作進一步的說明?！揪唧w實施方式】
[0023]附圖1是本發(fā)明簡易晶體定向方法的操作示意圖，圖中，I為晶體，2為晶體表面上的微小解理面，3為強光電筒,4為入射光,5為晶體的反射光,6為鏡面,7為鏡面反射光,8為人眼睛。由圖可知，本發(fā)明簡易晶體定向方法，采用晶體表面反射光檢測確定晶面的大致方向，采用X射線衍射法和單色X射線衍射法對晶面的大致方向進行修正，包括以下步驟:
[0024]S1、用噴砂機或采用粒徑較大的砂紙對晶體表面進行打磨，使其變得粗糙；
[0025]S2、在人眼睛附近固定一個強光源，手持晶體使打磨過的晶體表面處于強光源照射范圍；本實施例的強光源為強光電筒3,其射出的入射光照射在晶體表面；晶體表面的反射光5進入人眼睛8，由此，可以觀察反射光5的強度；
[0026]S3、旋轉(zhuǎn)變換晶體的角度，用肉眼觀察晶體表面的反射光情況，當反射光達到最亮時，固定晶體的位置不變；所謂反射光達到最亮時，即反射光5達到最強時，通常，在此情況下，人眼睛8會觀察到晶體I的粗糙表面突然發(fā)亮，而且，當小范圍轉(zhuǎn)動晶體I的時候，亮度均會有所降低；
[0027]S4、取一鏡面放于晶體附近，旋轉(zhuǎn)變換鏡面角度，當從鏡面中觀察到光源的成像時固定鏡面不動，此時鏡面所在的平面與晶體表面上的微小解理面平行；在本實施例中，從鏡面中觀察到光源的成像時，即為在鏡面6中觀察到強光電筒3的成像時；
[0028]S5、按照鏡面所在平面的方向在晶體上標識出微小解理面的大致方向，然后，用金相砂紙在平行該大致方向的晶體表面磨出一個小平面；由于微小解理面正是實際晶面在晶體各個部位的外在顯露，因此，微小解理面與實際晶面平行，而磨出的小平面表征了實際晶面的方向；在本實施例中，可以在晶體I表面的任意位置標識微小解理面2的大致方向，可以在晶體I表面的任意位置磨出小平面，均以晶體實際加工需要為準；
[0029]S6、用X射線衍射法確定小平面的晶面指數(shù)，再用單色X射線衍射法測定小平面沿水平和垂直兩個方面與實際晶面的角度偏差值；假定測定的水平和垂直兩個方面與實際晶面的角度偏差值分別為A 0 i和A 0 2 ;
[0030]S6、以小平面緊貼切割方向?qū)⒕w安裝于切割機上，根據(jù)步驟S5測定的角度偏差值分別修正切割刀的水平和垂直方向的角度，即在水平和垂直兩個方向反向轉(zhuǎn)旋切割刀A 0:和A 02，然后，進行切割，即可得到準確的實際晶面，實現(xiàn)晶體定向。
[0031]顯然，任何具有較強平行光的光源均可作為入射光源，本發(fā)明簡易晶體定向方法的強光源包括強光電筒、日光燈或激光電筒。當然，也可以采用光度計代替人眼睛對反射光強度進行觀測，采用三維旋轉(zhuǎn)裝置代替手工對晶體進行旋轉(zhuǎn)。并且，具有反光性的物體均可作為鏡面，本發(fā)明簡易晶體定向方法的鏡面包括玻璃鏡面或不銹鋼鏡面。
[0032]顯然，本發(fā)明簡易晶體定向方法的有益技術(shù)效果是能夠?qū)θ我庑螤畹木w進行定向，不需要加工晶體表面，不需要依賴大型設(shè)備，不需要進行復雜的轉(zhuǎn)換或分析，且操作簡單，結(jié)果可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種簡易晶體定向方法，其特征在于:采用晶體表面反射光檢測確定晶面的大致方向，采用X射線衍射法和單色X射線衍射法對晶面的大致方向進行修正，包括以下步驟: 51、用噴砂機或采用粒徑較大的砂紙對晶體表面進行打磨，使其變得粗糙； 52、在人眼睛附近固定一個強光源，手持晶體使打磨過的晶體表面處于強光源照射范圍； 53、旋轉(zhuǎn)變換晶體的角度，用肉眼觀察晶體表面的反射光情況，當反射光達到最亮時，固定晶體的位置不變； 54、取一鏡面放于晶體附近，旋轉(zhuǎn)變換鏡面角度，當從鏡面中觀察到光源的成像時固定鏡面不動，此時鏡面所在的平面與晶體表面上的微小解理面平行； 55、按照鏡面所在平面的方向在晶體上標識出微小解理面的大致方向，然后，用金相砂紙在平行該大致方向的晶體表面磨出一個小平面； 56、用X射線衍射法確定小平面的晶面指數(shù)，再用單色X射線衍射法測定小平面沿水平和垂直兩個方面與實際晶面的角度偏差值； 57、以小平面緊貼切割方向?qū)⒕w安裝于切割機上，根據(jù)步驟S5測定的角度偏差值分別修正切割刀的水平和垂直方向的角度，然后，進行切割，即可得到準確的實際晶面，實現(xiàn)晶體定向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述簡易晶體定向方法，其特征在于:強光源包括強光電筒、日光燈或激光電筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述簡易晶體定向方法，其特征在于:可采用光度計代替人眼睛對反射光強度進行觀測。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述簡易晶體定向方法，其特征在于:可采用三維旋轉(zhuǎn)裝置代替手工對晶體進行旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述簡易晶體定向方法，其特征在于:鏡面包括玻璃鏡面或不銹鋼鏡面。
【文檔編號】G01N23/207GK103616393SQ201310631677
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】袁澤銳, 黃輝, 康彬, 鄧建國, 張羽, 唐明靜, 竇云巍, 方攀, 敬畏 申請人:中國工程物理研究院化工材料研究所, 四川省新材料研究中心