Determinarea orientării cristalelor.
Deoarece cristalele au proprietăți anizotropice, atunci cu ajutorul lor practic
De obicei, plăcile cu o orientare strict definită față de axele cristalografice sunt decupate. În special pentru producția de lasere semiconductoare asupra p-n-tranzițiile, în care oglinzile rezonatorului sunt de obicei de cristal naturale suprafață placă frontală este orientată perpendicular pe planurile pe care este mai ușor pentru a obține cipuri bune.
Există mai multe metode optice și cu raze X pentru determinarea orientării cristalului. În metoda cea mai perfectă de ionizare, direcțiile axelor sunt determinate în interiorul 3. Totuși, această metodă este aplicabilă numai dacă orientarea cristalului este deja cunoscută cu o precizie de mai multe grade. Prin urmare, în producerea de diode laser, orientarea se realizează în două etape, mai întâi prin metode optice sau prin intermediul lauegramelor, apoi cu precizie pe un spectrometru de ionizare.
Metodele optice de orientare oferă precizie la 1-3 °, iar în unele cazuri până la 15-30. Ele se bazează pe studiul imaginilor create de lumina reflectată din figurile gravării. Pentru a obține aceste cifre, este necesar să se taie un lingou cu un singur cristal, să se poloneze și apoi să se trateze cu un liant selectiv [16, 17]. Ca urmare a efectului selectiv al etanșantului asupra diferitelor legături chimice pe suprafața tăieturii, sunt desemnate planuri cristalografice.
Dacă cristalul este perpendicular pe suprafața tăiată pentru a direcționa o rază de lumină (Fig. 4), razele reflectate vor crea pe ecran o imagine de un fel de pete pe care determină orientarea cristalului.
Semiconductoarele Ge, Si, GaAs sunt foarte simple de orientare în direcția (111). Dacă este cunoscută direcția de creștere a cristalelor, atunci pe lingou este posibilă realizarea unei tăieturi, planul căruia va fi un unghi mic cu planul (111). După gravarea, în planul (111), pe suprafața tăieturii apar gropi sub formă de triunghiuri și se observă doar un punct în lumina reflectată. Întorcând cristalul, puteți ajunge la o poziție în care raza incidentă și razele reflectate sunt aliniate, atunci direcția fasciculului va coincide cu direcția (111).
Fig. 4. Schema de instalare pentru orientarea optică a cristalelor: 1 - sursă de lumină; 2, 4 - lentila; 3, 5 - diafragma; 6 - ecran alb; 7 - eșantion
Cele „X-ray bazate pe metode de determinare a direcțiilor cristalografice este descoperirea de difracție raze X Laue în 1912. Sub influența atomilor de cristal cu raze X devin ele insele surse de valuri secundare de aceeași frecvență. Ca urmare a interferenței undelor secundare, razele X sunt împrăștiate numai în anumite direcții strict definite.
G. Wolfe și W. L. Bragg bazat pe un model simplu formulă derivată referitoare distanța dintre planurile atomice în cristal și unghiul de alunecare d, la care vârful de difracție obținută:
unde lungimea de undă a razelor incidentate; ordine de reflecție (întreg).
În cazul în care printr-un singur cristal fascicul de raze X placă subțire pentru a dor diferitele lungimi de undă, apoi pe o placă fotografică plasată în spatele cristalului, sistemul va apărea pete negre, numite modele Laue. Localizarea petelor pe aceasta depinde de orientarea cristalului. Dacă trebuie să orientați plăcile groase sau lingouri întregi, se aplică metoda de fotografiere inversă [18]. film fotografic este plasat în fața cristalului și fascicul de excitație trece printr-o gaură mică în centrul filmului. Deseori orientarea aproximativă a cristalului este cunoscută, iar problema de măsurare a unghiurilor este mult simplificată. Precizia măsurătorilor nu este mai mare de 0,5 °.
Spre deosebire de Lauegrams, pe care este imprimat întregul model de difracție, în spectrografele de ionizare este fixat un fascicul de difracție separat. Pentru fiecare substanță există mai multe unghiuri de incidență astfel încât contorul fixează fasciculul reflectat numai dacă acesta este situat la un unghi de 20 față de raza incidentă. Prin urmare, atunci când lucrați cu cristale de o singură substanță, tubul de raze X și contorul sunt fixate în poziția dată. Prin rotirea cristalului, fixați unghiul la care săgeata contorului indică intensitatea maximă. În această poziție, unghiul de incidență al razei pe planul cristalografic este egal, deoarece razele X se reflectă nu pe suprafața cristalului, ci pe planurile cristalografice. Acest lucru ne permite să determinăm unghiul solid între suprafața cristalului și planul cristalografic dorit la 2-3.
În [18], o metodă optică pentru orientarea unui cristal este descrisă într-o singură placă de cristal
este împărțit de-a lungul a două planuri reciproc perpendiculare [110] și fixat într-un dispozitiv de lipire special. Cu ajutorul a două șuruburi micrometrice, planurile de scindare sunt instalate perpendicular pe fasciculul de lumină. În această poziție, placa este măcinată și lustruită pentru a pregăti suprafața pentru difuzarea dopantului sau pentru a crea un strat epitaxial.
Articole similare
-
Semnificația cuvântului Pripyat este definirea cuvântului Pripyat
-
Semnificația cuvântului Yamaha este definiția cuvântului Yamaha
Trimiteți-le prietenilor: