半導(dǎo)體單晶激光定向的介紹和實(shí)驗(yàn)資料說明

　　目前，半導(dǎo)體的研究和生產(chǎn)所用的材料仍以硅、鍺及化合物半導(dǎo)體為主。它們的結(jié)構(gòu)主要是金剛石，閃鋅礦和纖維礦結(jié)構(gòu)。晶體的鮮明的特點(diǎn)是各個(gè)方向性質(zhì)不同。即具有各向異性的特點(diǎn)。在不同的晶軸方向，它們的物理性能，化學(xué)性能差別非常大。例如：晶面的法向生長速度，腐蝕速度。雜質(zhì)的擴(kuò)散速度，氧化速度，以及晶面的解理特性等等，都由于晶體的取向不同而不同。況且在科研和生產(chǎn)中，由于我們制造的器件使用目的不同。往往也要求我們所用基片的半導(dǎo)體材料的晶向不同。所以我們需首先對(duì)晶軸進(jìn)行定向。

　　測(cè)定晶體取向有解理法，X射線勞埃法，X射線衍射法和光學(xué)反射圖象法等多種方法。其中光學(xué)反射圖象法是目前生產(chǎn)中廣泛使用的方法。這個(gè)方法較為簡(jiǎn)便，能直接進(jìn)行觀測(cè)，而且在測(cè)定低指數(shù)晶面時(shí)精確度相當(dāng)好。

　　本實(shí)驗(yàn)的目的，就是要了解光學(xué)反射圖象法測(cè)定單晶晶面的原理，通過使用激光定向儀掌握測(cè)定硅單晶的（111），（100）晶面的定向技術(shù)。

　　【實(shí)驗(yàn)原理】 1．從晶體外形確定晶向

　　由于硅、鍺的金剛石結(jié)構(gòu)以及 GaAs 的閃鋅礦結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，晶體在沿某一晶向生長時(shí)，單晶的外表將規(guī)律的分布著生長棱線。沿（111）方向生長的硅單晶錠有六個(gè)或三個(gè)對(duì)稱分布的棱線。沿（010）方向生長的硅單晶錠有四個(gè)對(duì)稱分布的棱線。（110）方向生長的硅單晶錠則有四個(gè)不對(duì)稱分布的棱線。晶體表面的這些棱線都是由于晶體生長過程中，生長最慢的｛111｝晶面族中各晶面在交界處形成的。這是由于｛111｝晶面是金剛石晶體的密排面，晶體表面有取原子密排面的趨勢(shì)。也就是說，在晶體生長過程中不同晶面的生長速率不同。即原子沿晶面橫向生長速度快，垂直生長速度慢。

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