光学显微镜的方法研究工业碳化硅晶体中的位错结构

光学显微镜的方法研究工业碳化硅晶体中的位错结构

碳化硅中的位错

  用腐蚀与光学显微术结合的方法和x 射线衍射显微镜的方法研究，
6H型六方碳化硅的位错结构，确定了用以鉴定错与面相交位置的常规腐
蚀技术的有效性，然而，由于面上位错密度高，因而至今还不能以腐蚀
技术测定的位错，侧往往用衍射显微术观察，根据底面和一个褶皱状的
角锥面都有滑移的事实，发现了含失量的位错，也看见了滑移民行程的
塞积和攀移所形成的位错墙，碳化硅呈现出更常规的可以范性变形的材
料的许多特征。

  实验

  晶体

  有升华作用的反应所生长的工业碳化硅晶体的生长晶面，大量的晶
体为六方的6H型，没有企图去鉴别各种意外的多型，但是，从若干蚀坑
的对称性看来，在只用光学方法研究过的一些晶体中可能有形多型存在。

  以蚀抗技术观察过的若干晶体，随后以研磨法磨江，并在晶体的粗
糙面上打光到厚度约降至0.01-0.05 厘米，然后进行x 射线显微术的研
究，在x 射线观察以前，这些晶体再次被腐蚀发去除研磨表面上的应变
材料，也观察所生长的其他6H型的晶体，这些晶体厚约0.01-0.05 厘米，
生长的最大尺寸达0.2 厘米，生长后晶体的两个面接近平行，所以无需
磨薄。


  测定位错图用的x 射线衍射法x 射线衍射显微法有可能分辨接近完
整的晶体中的一些单个的位错，这种方法基本上由改进法所构成，在本
研究中使用了这种为较小晶体的应用而设计的，经过修改的技术，因为
x 射线在碳化硅中的吸收比较小，所以乘积实际上小于1 ，而式中为质
量吸收系数为密度为晶体厚度，在这些条件下，位错被晶体的约5 微米
内的位错区衍射出来的辐射增强所显露，因此实验作这样的安排，使得
衍射后的x 射线束从入射线事进入晶体的相对一面离开。
  选择了一型的低指数衍射面，因而在置于晶体附近的x 射线敏感的
照相乳胶上纪录了衍射线束的显微照片是小晶片的位错结构投射于近面
上的略为畸变的二维图形，因此，与面几乎平行的位错结构投射于近面
垂直的位错投射时实际上会缩短。
  因为柏氏失量处于衍射面中的位错不会产生多少反衬，所以有可能
用比较几驵平行衍射面的衍射图方法来测定的柏氏失量。
  在x 射线实验中可能不会看到，柏氏失量的位错，但是用腐蚀法可
以把它们显露出来。

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