晶体缺陷的研究

的方向之一 。
晶体缺陷观察常用的方法

第一种是用金相显微镜检查经过特殊腐
蚀的特定晶面上的腐蚀坑，它是观察位
错分布的一种直接方法；

第二种是利用杂质沉淀后的红外线观察 法，例如把Si表面滴上硝酸铜溶液，然 后在900C的氢气中退火，于是铜便沿 着位错处沉淀，由于Si能透过红外线， 而铜对红外线不透明，因此可用红外透 射技术直接观察位错，用这种方法可观 察整个晶体内部的情况；
实验内容与方法

将被观察的样
品放在载物台
平面上，并接
通白炽灯的电 源。
调节焦距和孔径光阑
转动粗调焦手轮 进行调焦，直到 观察到清晰的像 为止，如有必要 可使用微调焦手 轮。 调节孔径光阑， 使视野中光照明 亮、均匀。

调节载物台

来自百度文库
调节载物台x方向
和y方向移动旋钮,
选择所需观察晶
体缺陷的位置,记


在暗室中冲洗底片

在暗室里取出暗盒中的胶片，于D-72
显影液盆中显影2分钟后，取出胶片于
水中冲洗一下，放入酸性定影液盆中
定影15分钟，再用水冲洗30分钟，晾
干。
金相显微镜下观察到的小角度晶界和层错
注意事项

绝不允许用手指去触摸光学镜片，如有 灰尘沾在镜头上，可先用吸耳球将灰尘 吹去,再用毛笔拂除。 载物台在不使用时，不应放置过重的物 体，以防升降机构损坏。 做完实验后，应用防尘罩将仪器罩好。
下视野中缺陷的
数目。
在承影板上成像

将光路转作摄影。 在承影框上装上带 x 刻线的毛玻璃承影 板，调节金相显微 镜，用6调焦放大 镜在承影板上观察 到一个清晰的像。
在专用单页暗盒中装好照相胶片
将暗盒装在承影框上

取下毛玻璃 承影板，将 暗盒装在承 影框上。
使用金相显微摄影仪照相

将光线调到最 大强度; 关闭快 门; 暗盒抽板取 出10厘米左右; 打开快门,曝光 60秒, 关闭快门; 推上暗盒抽板, 取下暗盒。

如果晶体经过抛光，腐蚀便在一些特定 的晶面上,如(111)、(110)、(100)上显 示出腐蚀坑，而且对于不同的晶面其腐 蚀坑的形状是不同的。

对于Ge、Si等金刚石结构类型的材料， (111)、(110)、(100)等晶面腐蚀坑形 状分别为三角形、菱形和正方形。
实验仪器-金相显微镜

金相显微镜是用于观察金属显微组织的 仪器，由于它的设备操作简单，又较直 观。被广泛地应用于铸件质量的鉴定、 原材料的检验或对材料处理后金相组织 的研究分析等工作，可配用摄影装置进 行显微摄影。

第三种方法是X光法，它是间接的方法。
腐蚀剂

腐蚀剂按不同作用大体分为两种： 一类为非择优腐蚀剂，对表面作化学 抛光； 一类为择优腐蚀剂，通常腐蚀速度越 快择优越差，择优腐蚀剂要求缺陷坑 出现率高，特征性强，腐蚀时间短。


由于硅单晶体中有缺陷的地方，原子 排列很不规则，且常易聚集一些杂质， 原子在这些区域处于不稳定状态，它 们较正常格点上的原子来说有较大能 量，因此对于某种腐蚀剂来说，这些 区域的腐蚀速度就会比正常格点处的 腐蚀速度快些。

本实验使用XJL-02型立式金相显微
镜来观察晶体的缺陷。

金相显微摄影仪是一种以摄影方法记 录金相目镜中所看到物象的仪器，是 金相显微镜配套的摄影装置。
XJL-02型立式金相显微镜
金相显微镜光路图




1- 灯泡；2- 聚光镜组 3- 聚光镜组；4- 半反光 镜； 5- 补助透镜；6- 物镜组； 7- 反光镜；8- 孔径光阑； 9- 视场光阑；10- 补助 透镜 11- 棱镜；12- 棱镜 13- 场镜；14- 接目镜
实验目的
了解硅单晶体中缺陷腐蚀显示的方法。 学会识别常见晶体缺陷的腐蚀图形以 及腐蚀坑的形状和晶向的关系。 掌握金相显微镜的使用和金相显微镜 摄影技术。

实验原理

各种晶体缺陷，特别是位错、层错对
材料的性质和器件的性能的影响是十
分重要的，因此对它们的分析研究必
须高度重视，当前它是固体物理科研