Способ определения четности числа плоскостей двойникования в дендритах веществ со структурой алмаза Советский патент 1982 года по МПК C30B33/00 

Изобретение относится к выращиванию и материаловедению полупроводниковых .кристаллов со структурой алмаза, а конкретно к выра1 1иванию и материаловедению дендритов и междендритных лент веществ со структурой алмаза.

Выращивание дендритов и междендритных лент производят на затравках-дендритах, ориентированных в одном из направлений 211 , причем использование затравок-дендритов с четным и нечетным числом плоскостей двойникования не является равноценным.

При использовании затравок с нечетным числом плocJ ocтeй двойникования три из шести направлений ,121 и 112 являются направлениями более выгодного роста, чем. остальшгШ противоположные направления С2111, 121 и 112. При использовании же затравок с четным числом плоскостей двойникования. все шесть направлений 211 являются равноценными в смысле устойчивости роста.

Известны способы определения четности двойниковой структуры путем использования исследуемого образца в качестве затравки для кристаллизации дендритов и изучения характера кристаллизации в направлении .

Однако эти способы позволяют установить четность двойниковой структуры уже после того, как прошла кристаллизация и поэтому исключают возможность целенаправленного выбора затравки.

Наиболее близким к изобретению является способ определения желаемого кристаллографического направления 2ii, 1211 или дендритах германия, заключагачийся в том, чтоизбирательным травлением в селектив нЫх травителях - WAg (HF:HNOj 5% водн. р-р АсЫОз) или в ферро цианиде калия получают ямки травления в виде треугольников и при рассмотрении этих ямок в металлографический микроскоп по направлению вершин Треугольных ямок определяют желательное для роста кристаллографическое направление, которое соответствует одному из противоположных направлений вершин треугольных ямбк травления. Указанным способом можно также определить четность числа плоскостей двойникования. Для этого посредством шлифовки и полировки приготавливают шлиф по плоскости {2113 перпендикулярной направлению роста, и затем травлением ,в селективных травителярс (например,is травителе Сиртла CrOjt 48% HF : 2 г : : 4 4 см) выявляют плоскости лвойникования и ямки травления (на плоскости (2113 они представляю собой вытянутые треугольники при этом, если выявленные треугольные ямки травления ориентированы по обе стороны двойниковой лаглели одинаковым образом, то число плоскостей двойникования четное, если е эти треугольные ямки травления ориентированы по разные стороны двойниковой ламели противоположно, то число плоскостей двойникования нечетное Однако для определения четности числа плоскостей двойникования или желаемого для роста кристаллографического направления указанными спосо бами, приходится иметь дело с вредными для организма человека кислота ми. Кроме того, исследуемые кристал лы требуют дополнительной обработки перед травлением, заключающейся в .шлифовке и полировке. Таким образ .известные способы определения четности числа плоскостей двойникования или желательного для роста крис таллографического направления являются достаточно трудоемкими. Целью изобретения является упрощение и ускорение способа определения четности числа плоскостей двойникования, . Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения четности числа плоскостей двойникования в дендритах веществ со структурой алмаза, включаннцему приготовление поперечного сечения и его кристаллографический анализ при оптическом увеличении, поперечное сечение получает скалыванием и по взаимному расположению плоское тей (III) в сколе по разные стороны двойниковой ламели судят о четности числа плоскостей двойникования, причем это число четно, если плоскости (III) параллельны одна другой и нечетно, если плоскости (III) рас положены под углом одна к другой. На фиг. 1 изображен дендфит с параллельными гранями-(III); на фиг. 2 - то же, с граняют (III) под Хглом друг к другу. Наряду с определением четности числа плоскостей двойникования одно временно определяют желательное для роста кристаллографическое направле одно из равноценных направле.211 , I2i3 илиД123); если число плоскостей двойникования нечетное , при этом это направление вы ходит из впадиныскола или входит в выступ .скола. Определение четности числа плоскостей двойникования, а также желательного для роста кристаллографического направления (211 121} или tll2 ) проводят на дендритах кремния и германия. Толщина дендритов находится в пределах 0,3-2 мм. Дендриты предназначаются для использования в качестве затравочных кристаллов для выршцивания либо дендритных либо междендритных лент, и важно знать четность числа плоскостей двойникования, а также кристаллографическое направление при нечетном числе плоскостей двойникования, чтобы наперед знать- характер формиро.вания кристалла с целью правильного ведения процесса выргццивания.. Скол анализируемого дендрита производят без специальных скалывающих устройств следующим образом (фиг. 1 и 2): пилкой с алмазной крймко на плоскости (III) дендрита 1 делают царапину перпендикулярно направлению роста 211 и затем растягивающим усилием производят разлом, обеспечивающий качественный скол. При рассмотрении сколов либо невооруженным глазом, либо в лупу обнаружено, что во всех случаях получаются сколы двух типов: либо в виде двух взаимно наклонных плоскостей 2, пересекающихся в плоскостях двойникования D и образующих с одной стороны скола впйдину, ас другой - шлступ; либо в виде двух параллельных плоскостей 3, образующих одну общую наклонную плоскость. Если скол представляет собой одну наклонную к направлению роста плоскость, как показано на дендрите 4, то число плоскостей двойникования Д четное. Если же скол образуется в виде впадины выступа, как показано на дендрите 1, то число плоскостей Д нечетное, причем желательное для роста направление (одно из семейства .II 7 ) выходит из впадины или входит в выступ. Определение четности числа плоскостей двойникования, а также желательного для роста направления тех же самых дендритов проводят также с помощью указанных известных способов и результаты полностью совпадают с результатами предлагаемого способа. Использование предлагаемого способа определения четности числа плоскостей двойникования и желательного для роста направления 2li по сравнению с известными способами позволяет: исключить операции шлифовки и полировки дендритов; избежать использования вредных для организма человека кислот; ограничиться использованием обычной лупы с двухтрехкратным увеличением вместо металлографического микроскопа; а так