固液交界面代表晶體生長時的等溫面,又叫晶體生長帶或結晶前沿。
基本介紹
- 中文名:固液交界面
- 外文名:solid-liquid interface
簡介,原理,
簡介
固液交界面又叫晶體生長帶或結晶前沿。固液交界面代表了晶體生長時的等溫面。通過對晶體等溫麵條紋的分析可以了解熱場分布情況﹐尤其對徑向溫度分布情況的了解又更重要的意義。再者﹐固液交集面的形狀直接關係到晶體中的位錯密度的大小及斷面上電阻率的均勻性﹐顯示出固液交界面的行裝﹐對提高單晶的質量又很重要的意義。
原理
顯示固液交界面的方法與基本原理
1.晶體與熔體快速分離法
當晶體生長到某一時刻﹐突然將晶體快速提升﹐使與熔體分離﹐這樣就可以觀察到三度方向上的固液交界面的形狀﹐此法的缺點是只能顯示局部的固液交界面。
2.突然加入大量反型號雜質法
在拉單晶時﹐在某一瞬間加入大量反型號雜質﹐那么後生長的晶體的導電類型就與之前生長晶體的導電類型不同﹐類似一個PN結﹐這個結的輪廓線就反映了固液交界面的形成。但問題是﹐當時攙雜的元素有可能破壞了當時的固液交界面。
3.硝酸滴加HF酸化學腐蝕法
晶體生長的時﹐因為溫度波動﹑熱場的不對稱性及機械不均勻等
原因可造成局部地方的回熔﹐因為分凝效應﹐會在晶體中存在雜質的條紋﹐因為雜質的不均勻﹐導致電極電位的不同﹐構成了微電池﹐並出現不均勻腐蝕﹐因此可用化學腐蝕法觀察。
4.高溫退火後再擇優腐蝕法
單晶在高溫退火處理的時候﹐會產生大量的點缺陷(空穴)﹐空穴能與O﹑C等雜質結合形成新空位﹐即雜質複合體。由於分凝效應﹐空位是呈條紋分布的﹐而在熱處理時﹐金屬雜質與空位團之間相互吸引﹐所以金屬雜質也類似與微缺陷按照條紋分布﹐且能利用擇優腐蝕劑顯示﹐反應了局部生長時固液交界面的形狀。
5.脈衝鍍銅技術
將單晶縱向切開﹐將剖面浸入銅鹽溶液中。整個裝置類似電鍍。根據法拉第定律。析出物量與電流密度成正比﹐所以樣品上的銅是不均勻的﹐這種不均勻性是雜質的不均勻性﹐因此可以將固液交界面顯示出來。
6. HF+CrO3擇優腐蝕