光學(xué)顯微鏡的方法研究工業(yè)碳化硅晶體中的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)

碳化硅中的位錯(cuò)

  用腐蝕與光學(xué)顯微術(shù)結(jié)合的方法和x 射線衍射顯微鏡的方法研究，
6H型六方碳化硅的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)，確定了用以鑒定錯(cuò)與面相交位置的常規(guī)腐
蝕技術(shù)的有效性，然而，由于面上位錯(cuò)密度高，因而至今還不能以腐蝕
技術(shù)測(cè)定的位錯(cuò)，側(cè)往往用衍射顯微術(shù)觀察，根據(jù)底面和一個(gè)褶皺狀的
角錐面都有滑移的事實(shí)，發(fā)現(xiàn)了含失量的位錯(cuò)，也看見(jiàn)了滑移民行程的
塞積和攀移所形成的位錯(cuò)墻，碳化硅呈現(xiàn)出更常規(guī)的可以范性變形的材
料的許多特征。

  實(shí)驗(yàn)

  晶體

  有升華作用的反應(yīng)所生長(zhǎng)的工業(yè)碳化硅晶體的生長(zhǎng)晶面，大量的晶
體為六方的6H型，沒(méi)有企圖去鑒別各種意外的多型，但是，從若干蝕坑
的對(duì)稱性看來(lái)，在只用光學(xué)方法研究過(guò)的一些晶體中可能有形多型存在。

  以蝕抗技術(shù)觀察過(guò)的若干晶體，隨后以研磨法磨江，并在晶體的粗
糙面上打光到厚度約降至0.01-0.05 厘米，然后進(jìn)行x 射線顯微術(shù)的研
究，在x 射線觀察以前，這些晶體再次被腐蝕發(fā)去除研磨表面上的應(yīng)變
材料，也觀察所生長(zhǎng)的其他6H型的晶體，這些晶體厚約0.01-0.05 厘米，
生長(zhǎng)的最大尺寸達(dá)0.2 厘米，生長(zhǎng)后晶體的兩個(gè)面接近平行，所以無(wú)需
磨薄。


  測(cè)定位錯(cuò)圖用的x 射線衍射法x 射線衍射顯微法有可能分辨接近完
整的晶體中的一些單個(gè)的位錯(cuò)，這種方法基本上由改進(jìn)法所構(gòu)成，在本
研究中使用了這種為較小晶體的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，經(jīng)過(guò)修改的技術(shù)，因?yàn)?br>x 射線在碳化硅中的吸收比較小，所以乘積實(shí)際上小于1 ，而式中為質(zhì)
量吸收系數(shù)為密度為晶體厚度，在這些條件下，位錯(cuò)被晶體的約5 微米
內(nèi)的位錯(cuò)區(qū)衍射出來(lái)的輻射增強(qiáng)所顯露，因此實(shí)驗(yàn)作這樣的安排，使得
衍射后的x 射線束從入射線事進(jìn)入晶體的相對(duì)一面離開(kāi)。
  選擇了一型的低指數(shù)衍射面，因而在置于晶體附近的x 射線敏感的
照相乳膠上紀(jì)錄了衍射線束的顯微照片是小晶片的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)投射于近面
上的略為畸變的二維圖形，因此，與面幾乎平行的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)投射于近面
垂直的位錯(cuò)投射時(shí)實(shí)際上會(huì)縮短。
  因?yàn)榘厥鲜Я刻幱谘苌涿嬷械奈诲e(cuò)不會(huì)產(chǎn)生多少反襯，所以有可能
用比較幾駔平行衍射面的衍射圖方法來(lái)測(cè)定的柏氏失量。
  在x 射線實(shí)驗(yàn)中可能不會(huì)看到，柏氏失量的位錯(cuò)，但是用腐蝕法可
以把它們顯露出來(lái)。

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