Главная > Теория поглощения и испускания света в полупроводниках
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

Определение ориентации кристаллов.

Поскольку кристаллы обладают анизотропными свойствами, то при их практическом

использовании обычно вырезаются пластины со строго определенной ориентацией относительно кристаллографических осей. В частности, для получения полупроводниковых квантовых генераторов на p-n-переходах, в которых зеркалами резонатора обычно служат естественные грани кристалла, поверхность пластин ориентируется перпендикулярно к плоскостям, по которым легче всего получить хорошие сколы.

Существует несколько оптических и рентгенографических методов определения ориентации кристалла. В наиболее совершенном, ионизационном, методе направления осей определяются с точностью до 3. Однако этот метод применим только в том случае, если ориентация кристалла уже известна с точностью в несколько градусов. Поэтому при производстве лазерных диодов ориентация проводится в два приема, вначале грубо оптическими методами или с помощью лауэграмм, а затем точно на ионизационном спектрометре.

Оптические методы ориентации обеспечивают точность до 1—3°, а в ряде случаев до 15—30. Они основаны на изучении изображений, создаваемых светом, отраженным от фигур травления. Для получения этих фигур необходимо на монокристаллическом слитке сделать срез, отполировать его, а затем обработать селективным травителем [16, 17]. В результате селективного действия травителя на различные химические связи на поверхности среза обозначаются кристаллографические плоскости.

Если на кристалл перпендикулярно к поверхности среза направить пучок света (рис. 4), то отраженные лучи создадут на экране своеобразную картину пятен, по которой и определяется ориентация кристалла.

Полупроводники Ge, Si, GaAs очень просто ориентировать в направлении (111). Если известно направление роста кристалла, то на слитке можно сделать срез, плоскость которого будет составлять небольшой угол с плоскостью (111). После травления на поверхности среза появляются ямки в виде треугольников в плоскости (111), а в отраженном свете наблюдается только одно пятно. Поворачивая кристалл, можно до» биться такого положения, когда падающий и отраженный лучи будут совмещены, тогда направление луча будет совпадать с направлением (111).

Рис. 4. Схема установки для оптической ориентации кристаллов: 1 — источник света; 2, 4 — линзы; 3, 5 — диафрагма; 6 — белый экран; 7 — образец

В «основе рентгеновских методов определения кристаллографических направлений лежит дифракция рентгеновских лучей открытая Лауэ в 1912 г. Под действием рентгеновского излучения атомы кристалла сами становятся источниками вторичных волн той же частоты. В результате интерференции вторичных волн рентгеновские лучи рассеиваются только по некоторым строго определенным направлениям.

Г. В. Вульф и У. Л. Брэгг на основании простой модели вывели формулу, связывающую расстояние между атомными плоскостями в кристалле и углом скольжения й, при котором получается дифракционный максимум:

где длина волны падающих лучей; порядок отражения (целое число).

Если через тонкую пластинку монокристалла пропустить пучок рентгеновских лучей различных длин волн, то на фотографической пластинке, поставленной за кристаллом, появится система черных пятен, называемая лауэграммой. Расположение пятен на ней зависит от ориентации кристалла. При необходимости ориентировать толстые пластинки или целые слитки применяется метод обратной съемки [18]. Фотопленка ставится впереди кристалла, а возбуждающий луч проходит через небольшое отверстие в центре фотопленки. Часто примерная ориентация кристалла известна, и задача измерения углов значительно упрощается. Точность измерений при этом не выше 0,5°.

В отличие от лауэграмм, на которых запечатлена вся дифракционная картина, в ионизационных спектрографах фиксируется отдельный дифракционный луч. Для каждого вещества существует несколько углов падения таких, что счетчик фиксирует отраженный луч только, если он расположен под углом 20 к падающему лучу. Поэтому при работе с кристаллами одного вещества рентгеновская трубка и счетчик фиксируются в заданном положении. Путем поворота кристалла фиксируют угол, при котором стрелка счетчика показывает максимальную интенсивность. В этом положении угол падения луча на кристаллографическую плоскость равен поскольку рентгеновские лучи отражаются не от поверхности кристалла, а от кристаллографических плоскостей. Это позволяет определить телесный угол между поверхностью кристалла и искомой кристаллографической плоскостью с точностью до 2—3.

В работе [18] описан оптический метод ориентации кристалла с точностью до Монокристаллическая пластина

скалывается по двум взаимно перпендикулярным плоскостям [110] и закрепляется в специальном притирочном приспособлении. С помощью двух микрометрических винтов плоскости скола по очереди устанавливаются перпендикулярно к лучу света. В этом положении пластинка шлифуется и полируется с целью подготовки поверхности к проведению диффузии легирующей примеси или к созданию эпитаксиального слоя.

1
Оглавление
email@scask.ru