GB T 8760-1988 砷化镓单晶位错密度的测量方法.pdf

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1、UDC 661.868.1.46 620.18 H 24 写主石申化嫁1988-02-25发布共单位Gallium arsenide single crystal Determination of dislocation density 标GB 8760 88 1989-02-01 非乐发布1 UDC 661. 868. 1 . 46 620. 18 家标准中华人民共和GB 8760 - 8 8 方法晶位Gallium arsenide single crystal 密度的碑化Determination of dislocation density 本标准适用于位错密度为O100 000个/c

2、旷的碎化嫁单品的位错密度的测量。检测面为11 1 和JOOi面D. A F 定义1. 1 位错单晶体中部分原子受应力作用产生滑移，已滑移部分与未滑移部分的分界线称为位错线，简称位错。1. 2 位错密度单位体积内位错线的总长度称为位错密度(cm/cm勺。本标准位错密度指在单位表面积内形成位错腐蚀坑的个数(个Icm勺。方法原理2 采用择优化学腐蚀技术显示位错。晶体中位错线周围的晶格发生畸变，在晶体表面上的露头处，对某些化学腐蚀剂优先受到腐蚀。因此在晶体的某一晶面上缺陷露头处容易形成由某些低指数面组成带棱角的具有特定形状的腐蚀坑或小丘。化学试剂3 硫酸(H，SO，)，95%98%. 过氧化氢(H，O

3、，J，30%。氢氧化梆(KOH)，78.Z%，一级纯。去离子水。1lq67a ZJVZJV73 3. 4 试样制备4 4. 1 定向切割从单晶键的待测部分经定向后，切取厚度大于0.5mm的单晶片，品向偏离要求小于8。4.2 研磨用302金刚砂水浆研磨，使表面平整。清洗后，再用306报金刚砂水浆研磨，使表面光洁无划痕，清洗，吹干。4. 3 位错腐蚀坑技示4. 3. 1 化学抛光用新配制的H，SO，, H,O, H,O = 3 , 1 , 1 (体积比)抛光液，将试样表面抛光成无损伤的镜面。4. 3. 2 位错腐蚀将氢氧化饵放在铅或银地塌内加热，待熔化并澄清后，温度保持在400+5C，将试样放入。

4、1989-02-01实施I 金属工业总公司1988-02-04批准中二tGB 8760 - 8 8 1量 哈马叫f叫 &龟在二、(气飞去100面，腐蚀5-7min 0 ll!Ga面，腐蚀7,._ 9 min。lllAs面，腐蚀2.-._，3 mn。取出样品，待冷却后，用去离子水冲净，吹干。位错腐蚀坑的特征lllGa面的位错腐蚀坑图形见图1。ill1As面的位错腐蚀坑图形见图20 100 面的位错腐蚀坑图形见图30100)面的平底坑图形见图4，不作为位错腐蚀坑计数。直拉法生长单晶(1 00 )面位错腐蚀坑的宏观分布见图50图X400 X400 ll! 硝面位错坑100面平底坑图24 沪、X400

5、 X400 唱( 111 )嫁面位错坑(100)面位错坑 、警二俨图3、图14.3.2. 4.3.2.2 2 4. 3. 2. 3 4. 3. 2: 4 4.4 4. 4. 2 4. 4. 3 4. 4. 5 4. 4. 4 4. 4. , GB 8760-88 磊思!ltipi-iu X1 直拉法生长单晶100面宏观图图5测试设备5 金相显微镜，放大倍数为100500倍。销或银增涡.镀银慑子2能加热到450C的加热器。5. 1 5. 2 5. 3 测量步骤与位错观测E 用肉眼观察试样表面缺陷的宏观分布。将试样置于金相显微镜载物台上，放大100倍，扫描整个试样表面，视位错密度N.选取视场面日.

6、1 6.2 选用视场面积80.0Ic时，5 00010000 选用视场面积8O. 001 cm 0 6.3 测量点的选取按如下方式进行。6. 3. 1 水平法生长的单晶，测量点位置示意图.如图6所示。积。Nd5 QQO 叫 = 嗖 电 水平法生长的单晶测量点示意图 为测量点位置二三30mm时，取!=5 rnm; w 30 mm时，取13 mm的问距在整个试样表面上取点。为试样宽度。6. 3. 2 直拉法生长的飞100)晶向单晶，测量点位置如图7所示。图63 GB 8760 - 8 8 、J i l l-、l1 i) / E 直拉法生长(OO)品向单晶测量点位置示意图图7 在仙和C110)两个晶

7、向的直径上，以试样直径D的击为间距取测量点(除去占D边界区域)。直拉法生长的(11)晶向单晶，测量点位置如图自所示6. 3. 3 、112J c1 1 1二D l刊图8直拉法生长011)晶向单晶测量点位置示意图根据试样品向参照图13所示的特征位错腐蚀坑计数并记录视场内位错腐蚀坑的数目。视场边界上的位错腐蚀坑，其面积必须有半以上在视场内才予以计数。6.4 自.5 测量结果计算7 水平法生长单晶的平均位错密度JVd按式(1)计算-7. 1 3民) 1 ( 万，-二三N，, 式中:i = 1，2，3.n，测量点的数目sN，-第z个测量点的位错腐蚀坑数目sc一显微镜的计算系数，C寸，cm-; 8一视场

8、面积，cmz c 直拉法生长的单晶(100)晶向平均位错密度万。按式(2)计算:7.2 .( 2 ) C(2 2:N.+No) 217 -卡IN，二二式中N。中心测量点位错腐蚀坑数目。7.3 直拉法生长的单晶(111)品向平均位错密度瓦按式(3l1t算s4 矗 w 4 J 8 9 误差本标准测量误差小于土35%。测量报告GB 8 76088 言7.iV d -C(3二N、+N.)3+1 9. , 按下列格式填写测量报告单。9. ,. , 水平法生长单晶位错密度测量报告单样品编号晶向腐蚀剂腐蚀温度当J / 视场面积腐蚀时间样品阁形测量点及腐蚀坑数1 2 3 4 5 第I排第II排第!ll排第!V

9、排平均位错密度(个Jcm)测量者29. ,. 2 直拉法生长单晶位错密度测量报告单.祥品编号晶向视场面积腐蚀剂腐蚀温度腐蚀时间祥品图形测量点及腐蚀坑数I 2 3 4 CflOJ (010 ) ( ff2 ) 平均位错密度个/cm)测量者29.2 图示测量点的位置及其序号。9.3 图示高位错密度、品粒问界或其他晶体不完整性的位置和分布。附加说明=本标准由北京有色金属研究总院负责起草。本标准主要起草人王富咸、王海涛。5 6 . ( 3 ) 年月日6 7 8 年月日7 8 9 , 甸甸!lO臼K由m o 华人民共国家标准碑化镀单晶位错密度的测量方法国和中GB 8760- 88 3睡中间标准出版社出版(北京室外三里fOJ)中国标准出版社北京印刷厂印刷新华jl店北京发行所发行各地新华书店经售版校专有不得翻印峰印张1/2字数100001989年1月第次印刷开本880X12301/16 1989年I月第版印数1-2000陪