專利名稱：用于位錯(cuò)密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于位錯(cuò)密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法屬于單晶生長技術(shù)領(lǐng)域。
實(shí)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，在高于-273℃的任何溫度下，都或多或少的存在著對(duì)于理想空間點(diǎn)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(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，晶體生長中可能出現(xiàn)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(cuò)、小角度晶界、孿生、小面、生長層、氣泡(或空洞)、沉淀物、包裹物和裂隙等，這些缺陷通常能夠吸收、反射、折射晶體內(nèi)部產(chǎn)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(cuò)是最重要的線缺陷，是晶體出現(xiàn)鑲嵌結(jié)構(gòu)的根源。位錯(cuò)的存在影響晶體生長的質(zhì)量，尤其是位錯(cuò)密度大時(shí)，嚴(yán)重影響籽晶質(zhì)量。在接晶體時(shí)，位錯(cuò)密度大的籽晶更容易形成層錯(cuò)，孿晶等各種缺陷，致使晶體生長失敗。因此位錯(cuò)密度的測定對(duì)于晶體生長過程(如籽晶選擇)、成品過程鑒定等就有著重要的意義，如硅單晶位錯(cuò)密度測定有國家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)腐蝕液配方，腐蝕條件等有嚴(yán)格規(guī)定，對(duì)單晶的質(zhì)量保證起著重要的作用。
觀察位錯(cuò)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(yīng)用廣泛。浸蝕之所以能顯示位錯(cuò)，主要是利用了在一定的條件下晶體的解體優(yōu)先在位錯(cuò)出露的表面處發(fā)生和發(fā)展，獲得代表位錯(cuò)的浸蝕圖像。目前，對(duì)于釩酸鹽及摻雜單晶的位錯(cuò)密度測定迄今未見文獻(xiàn)報(bào)道。
本發(fā)明所提供的用于位錯(cuò)密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法，其特征在于將釩酸鹽及摻雜稀土單晶定向拋光后置于浸蝕液中，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，將浸蝕后的晶體沖凈、擦干，進(jìn)行位錯(cuò)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(cuò)，測定其位錯(cuò)密度，以判斷晶體生長的質(zhì)量，我們通過濃磷酸+氫氟酸的化學(xué)浸蝕法觀察到了釩酸鹽單晶的位錯(cuò)，并且測定了位錯(cuò)密度。
釩酸釔，釩酸釓均屬于四方晶系，經(jīng)過定向、切割、研磨和拋光后經(jīng)浸蝕液浸蝕后在(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，并根據(jù)視野面積內(nèi)位錯(cuò)蝕像的個(gè)數(shù)計(jì)算位錯(cuò)密度，還通過顯微攝影儀拍攝出位錯(cuò)蝕像形態(tài)和分布。
例2將經(jīng)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，浸蝕后的晶體在清水中沖凈酒精棉擦干，然后在偏光顯微鏡下進(jìn)行觀察，在(100)面可看到長方錐形蝕坑，并用測微尺算出視野面積，求出位錯(cuò)密度。見圖2。
例3將經(jīng)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，浸蝕后的晶體在清水中沖凈，用酒精棉擦干，然后在偏光顯微鏡下進(jìn)行觀察，在(100)面可看到長方錐形蝕坑，并用測微尺算出視野面積，求出位錯(cuò)密度。見圖3。
權(quán)利要求
1.一種用于位錯(cuò)密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法，其特征在于將釩酸鹽及摻雜稀土單晶定向拋光后置于浸蝕液中，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，將浸蝕后的晶體沖凈、擦干，進(jìn)行位錯(cuò)蝕坑觀察與測試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于位錯(cuò)密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法，其特征在于所述的釩酸鹽為釩酸釔或釩酸釓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法,特別是一種用于位錯(cuò)密度測定的釩酸鹽及摻雜單晶的浸蝕方法。本發(fā)明的特征在于:將釩酸鹽及摻雜稀土單晶拋光后置于浸蝕液中,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,將浸蝕后的晶體沖凈、擦干,進(jìn)行位錯(cuò)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(zhì)量,以保證長出高質(zhì)量的晶體。該方法可應(yīng)用于籽晶質(zhì)量判斷,晶體質(zhì)量控制和晶體品質(zhì)鑒定等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01S3/16GK1366098SQ02100318
公開日2002年8月28日 申請(qǐng)日期2002年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月10日
發(fā)明者臧競存, 馬會(huì)龍 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)