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硅单晶定向中硅材料的位错

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硅单晶定向中硅材料的位错

发布日期:2019-09-10 11:11 来源: 点击:

在实际应用的硅单晶定向材料的晶格中,总是存在着偏离理想情况的各种复杂现象。存在着各种形式的缺陷。按着缺陷,晶体空间分布尺寸的情况可以分为点缺陷、线缺陷、面缺陷等,这里主要讨论硅单晶体中的位错和硅外延片中的层错。

位错是硅单晶中主要的一部分缺陷。当晶体中的部分原子由于受到外力(或内应力)作用时,会产生形变。在作用力比较小时试弹性形变。当应力大于一定数值,应力和形变变不再服从虎克定律,当外力去掉后,应变并不消失,而产生一种形变,这种形变就称为范性形变。在晶体生长中由于在拉晶过程中热场的不均匀造成应力及在拉晶过程的机械振动造成晶体中发生了生了部分原子的滑移,在滑移区与未滑区须存在着一个边界。这就是位错线或“位置错乱”。位错线就是隔开已滑移区和未滑移区的边界线。晶体中简单的两种位错形式就是刃位错与螺形位错。刃位错的特点是晶体内部有一个原子平面中断在晶体内部,这个原子平面中断处的边沿是刃型位错;而螺位错的特点则并没有原子平面中断在晶体内部,而是原子面沿着一根轴线绕一周,原于面上升一个晶面间距。在中轴线处形成一螺型位错。


硅的结构是金刚石型,它由两套面心立方格子套构而成,因此它们具有的位错型式比上述的简单模型复杂得多。在硅单晶材料晶体中产生的位错绝大部分位于(111)晶面族上。其滑移方向为[110],我们称这时产生的位错为特征位错。



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