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半导体单晶定向光学法的使用

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母性泛滥本子全彩本子:半导体单晶定向光学法的使用

母性泛滥本子全彩本子: 发布日期:2020-06-12 00:00 来源: 点击:

目前,半导体的单晶定向研究和生产所用的材料仍以硅、锗及化合物半导体为主。它们的结构主要是金刚石,闪锌矿和纤维矿结构。晶体的鲜明的特点是各个方向性质不同。即具有各向异性的特点。在不同的晶轴方向,它们的物理性能,化学性能差别非常大。例如:晶面的法向生长速度,腐蚀速度。杂质的扩散速度,氧化速度,以及晶面的解理特性等等,都由于晶体的取向不同而不同。

况且在科研和生产中,由于我们制造的器件使用目的不同。往往也要求我们所用基片的半导体单晶材料的晶向不同。所以我们需首先对晶轴进行定向。

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测定晶体取向有解理法,X 射线劳埃法,X 射线衍射法和光学反射图象法等多种方法。其中光学反射图象法是目前生产中广泛使用的方法。这个方法较为简便,能直接进行观测,而且在测定低指数晶面时精确度相当好。从晶体外形确定晶向,由于硅、锗的金刚石结构以及 GaAs 的闪锌矿结构的特点,晶体在沿某一晶向生长时,单晶的外表将规律的分布着生长棱线。沿方向生长的硅单晶锭有六个或三个对称分布的棱线。沿方向生长的硅单晶锭有四个对称分布的棱线。方向生长的硅单晶锭则有四个不对称分布的棱线。

晶体表面的这些棱线都是由于晶体生长过程中,生长最慢的晶面族中各晶面在交界处形成的。这是由于晶面是金刚石晶体的密排面,晶体表面有取原子密排面的趋势。也就是说,在晶体生长过程中不同晶面的生长速率不同。


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