style="width:8.56003in;height:3.26656in" /> 本文是学习GB-T 34210-2017 蓝宝石单晶晶向测定方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了采用X 射线定向仪测定蓝宝石单晶晶向的方法。
本标准适用于测定表面取向大致平行于低指数晶面的蓝宝石单晶材料。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1555 半导体单晶晶向测定方法
GB/T 14264 半导体材料术语
JB/T 5482 X 射线晶体定向仪
GB/T 1555、GB/T 14264 和JB/T 5482 界定的术语和定义适用于本文件。
晶体晶向是基于 X
射线衍射原理来测定的。单晶是由三维周期性结构排列的原子组成，可以看作
是原子排列空间垂直距离为d 的一系列平行晶面所形成，当一束平行的单色 X
射线射入该晶面上，且 X 射线照在相邻晶面之间的光程差为其波长的整数倍即n
倍时，就会产生衍射(反射)。利用计数器探
测衍射线，根据其出现的位置即可确定单晶的晶向，如图1所示。
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图 1 X 射线照射到单晶晶面上几何反射条件
当入射光束与反射晶面之间夹角θ、X 射线波长λ、晶面间距d 及衍射级数 n
同时满足下面布拉格
定律式(1)时，X 射线衍射光束强度将达到最大值：
nλ=2dsinθ ……………… ……… (1)
对于六方晶系，晶面间距d 按式(2)计算：
GB/T 34210—2017
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…………………………
(2)
式中：
a,c — 晶格常数；
h 、k、l——反射(衍射)晶面的密勒指数。
表1列出了蓝宝石单晶低指数反射晶面对于铜靶衍射的θ角取值。
表 1 蓝宝石单晶对于 CuKα,X 射线衍射的布拉格角θ
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X 射线晶体定向仪，仪器的精度为±15"。
6.1 在调节入射 X
射线的延长线与计数管和试样转轴连线之间的夹角时，可能造成人为测试误差。
6.2 在调整入射 X
射线束、衍射光束、基准面法线及探测器窗口是否位于同一平面内时，可能造成人为
测试误差。
6.3 测试样品前需要对仪器进行零位调整，否则可能造成测试误差。
测试样品的基准面应研磨平整、无机械损伤。
8.1 测试前按下列步骤进行仪器零位调整：
GB/T 34210—2017
a) 开机去掉狭缝，用荧光板在狭缝座处观察，直到能看到一个绿色圆形光斑；
b)
用(1011)面石英标准片进一步调整，把计数管放在20=26°40'处，将标准片放在样品台上，将
刻度轮或数字显示调整到“13°20'”处，再摇手轮，刻度轮不动，仅样品台和标准片转动，直到
X
射线衍射强度最大值时为止，此时再旋紧手轮中心螺钉。接着摇手轮，使刻度轮显示值由
"13°20'"退到"0°0'",样品台上的黑色指针应对准外面的黑色刻度圈的"0",如不对，则调整刻
度圈位置。
a)
根据被测样品的大致取向(晶体被测面参考晶面取向)计算或查表得到布拉格角0;
b) 将计数器置于20位置。
8.3 将被测样品安放在支座上，并适当固定。
8.4 开 启X 射线发生器，转动测角仪手轮，直到 X 射线衍射强度最大为止。
8.6
将样品沿被测面(基准面)法线以同一方向分别旋转90°、180°及270°,分别重复8.2～8.5步骤，依
次记下测角仪读数ψ₂ 、ψ和ψ。
9.1 角度偏差分量α和β分别按式(3)和式(4)计算：
α=(ψ₁- φ₃)/2 (3)
β=(4₂-4)/2 (4)
式中：
α — 被测试样品 X 方向角度偏差分量，单位为度(°);
β — — 被测试样品 Y 方向角度偏差分量，单位为度(°);
中 中 中 和 中 测角仪读数，单位为度(°)。
cosφ=cosa · cosβ ………………………… (5)
对于总角度偏差小于5°的角，式(5)可简化为式(6):
φ²=a²+β² ………………………… (6)
式中：
φ 总角度偏差，单位为度(°)。
选用一片50.8 mm
蓝宝石单晶片，在3家不同实验室按本方法测量样品的(0006)面晶向。样品在
同一台设备上按本方法进行10次独立测量，其晶向的标准值、测量平均值和标准偏差如表2所示。
表 2 蓝宝石单晶片(0006)面的晶向测量平均值和标准偏差
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GB/T 34210—2017
试验报告应包括下列内容：
a) 材料名称；
b) 晶体参考晶面；
c) 被测平面与参考晶面的两个角度偏差分量；
d) 总的角度偏差；
e) 测量仪器；
f) 本标准编号；
g) 测量单位和测量者；
h) 测量日期。
更多内容 可以 GB-T 34210-2017 蓝宝石单晶晶向测定方法. 进一步学习