扫描电镜结晶学分析术的发展现状

扫描电镜是一种多功能的表面分析显微镜,它能在观察表面形貌同时进行微区成分分析和结晶学分析,本文仅就它在结晶学分析方面的发展现状进行系统的评述。 1.电子通道花样分析技术(ECP) 它是扫描电镜的一种基本结晶学分析技术。通过对这种花样进行几何测量和分析,就可以确定相变,沉淀和     

用SEM的SACP技术分析解理断裂面的结晶学性质

用ＳＥＭ的ＳＡＣＰ技术分析解理断裂面的结晶学性质朱衍勇，廖乾初（冶金工业部钢铁研究总院，北京１０００８１）解理断裂是晶体沿一定晶面发生的开裂，它是Ｂ．Ｃ．Ｃ金属材料常见的一种脆性断裂机制。为了分析解理断裂过程的本质，往往要对断裂面中特征形貌的几何位向...     

选择性腐蚀确定GaN薄膜中位错类型

提出了一种确定GaN外延薄膜中位错种类的方法。通过化学试剂对GaN薄膜表面进行选择性腐蚀,并用X射线衍射仪(XRD)及原子力显微镜(AFM)对腐蚀前后的薄膜进行了表征,确立了GaN薄膜表面的蚀坑形貌与位错类型之间的对应关系。XRD测试结果表明,GaN薄膜中的位错密度并不随着腐蚀时间延长而发生变化。采用AFM对蚀坑形貌进行深度剖析,发现了四种不同的位错蚀坑:倒六角锥型蚀坑、倒六角平台型蚀坑、倒双六角平台型蚀坑以及混合型蚀坑。进一步研究表明,这四种不同的位错蚀坑分别对应于四种不同的位错种类,所有蚀坑基本都可以沿着这四种腐蚀路线演化而来。同时用扫描电镜(SEM)观察到的蚀坑形貌与AFM测试结果基本一致。     

铝青铜焊接热影响区的空蚀形貌特征

为了解铝青铜焊接热影响区(HAZ)的空蚀行为，对镍铝青铜焊接热影响区的空蚀形貌进行了扫描电镜(SEM)分析。结果表明：在空蚀初期，α相遭到选择性优先空蚀破坏；空蚀破坏呈现不均匀性，局部区域出现大的空蚀坑。热影响区空蚀破坏的机制是微坑的产生、长大、合并，进而形成裂纹，裂纹扩展最终导致失质。     

(110)硅基MEMS光开关光纤定位槽的设计

利用KOH溶液腐蚀在(110)硅片上制作2×2 MEMS光开关,微反射镜表面光滑且垂直度较好,其质量高于用同样方法在(100)硅片上制作的反射镜,但是却存在自对准V型槽难以实现的问题。依据(110)硅片的结晶学特点,设计并制作了夹角为38.94°的两个光纤定位槽:一个为U型槽,两侧面均为{111}面;另一个是呈锯齿状的光纤槽,它是由腐蚀出的平行四边形蚀坑串组成。介绍了锯齿状沟槽的实现原理,对平行四边形蚀坑尺寸进行了分析设计,并采用菱形凸角补偿结构实现凸角补偿。这两种光纤定位槽结构都能够很好地固定光纤,并实现了光纤的自对准,且制作方法简单。     

采用扫描电镜的ECP技术分析人工合成金刚石晶体中的晶体缺陷

本文应用扫描电镜的ＥＣＰ技术对人造金刚石晶体表面的位错密度，进行了实验分析，并同位错蚀坑分析技术的测量结果进行了比较，结果表明，如采用临界束流强度作为描述ＥＣＰ本征衬度的参数，则它同位错密度间存在明显定量的数学关系，因此上述临界束流强度可用来评价晶体中位错密度的相对变化。     

稀磁半导体Hg0.89Mn0.11Te的微观缺陷腐蚀规律

以配比为 150mL饱和重铬酸钾水溶液比20mL HCl的腐蚀剂,对Hg0.89Mn0.11Te晶片以30s为单位,连续腐蚀了5次,对每次腐蚀后的表面形貌在光学显微镜和扫描电镜下分别进行了观察.所用晶片是采用垂直布里奇曼法生长而成,垂直晶锭轴向切割下的圆形晶片.结果表明:腐蚀30s后,可观察到清晰的晶界及Te夹杂.而位错蚀坑密度随着腐蚀时间增长,先是增大,后又开始逐步减少,在60s时达到一个峰值,120s后又处于稳定.位错蚀坑尺寸随着腐蚀时间增长一直是逐步增大的.说明晶片实际的位错蚀坑需要腐蚀120s后才可以观察到.通过化学腐蚀机理分析,对实验结果进行了解释.     

稀磁半导体Hg0.89Mn0.11Te的微观缺陷腐蚀规律

以配比为 150mL饱和重铬酸钾水溶液比20mL HCl的腐蚀剂,对Hg0.89Mn0.11Te晶片以30s为单位,连续腐蚀了5次,对每次腐蚀后的表面形貌在光学显微镜和扫描电镜下分别进行了观察.所用晶片是采用垂直布里奇曼法生长而成,垂直晶锭轴向切割下的圆形晶片.结果表明:腐蚀30s后,可观察到清晰的晶界及Te夹杂.而位错蚀坑密度随着腐蚀时间增长,先是增大,后又开始逐步减少,在60s时达到一个峰值,120s后又处于稳定.位错蚀坑尺寸随着腐蚀时间增长一直是逐步增大的.说明晶片实际的位错蚀坑需要腐蚀120s后才可以观察到.通过化学腐蚀机理分析,对实验结果进行了解释.     

锑化铟单晶缺陷蚀坑形态的观测

本文用实验方法对锑化铟单晶(111)面上的两种典型蚀坑形态作了具体描述,又在晶片断面上直接拍摄到两类蚀坑的剖面照片,二者相当吻合。本文得到的结论,对辨别这两种典型的缺陷及进一步研究这些缺陷,提高晶体的完整性有一定实际意义。     

用以重金属为中间层的三层抗蚀剂法形成微细图形的技术

<正> 日本电电公社武藏野电气通信研究所在9月份举行的1982年秋季第43届应用物理学会学术会议上声称:由底层抗蚀剂-中间层-顶层抗蚀剂组成的三层抗蚀剂,能够容易地形成亚微米抗蚀剂图形,同时还能够减轻电子束直接描画时对衬底的辐照损伤。三层抗蚀剂的组成为:底层抗蚀剂用AZ-1370(1.5～2μm),顶层抗蚀剂用CMS(0.4μm),中间层用钨(0.3μm)代替过去一直采用的SiO_2。钨膜的形成方法是:在硅衬底上旋转涂敷AZ-1370,在200℃温度下烘焙一小时后,用射频磁控管溅射装置形成钨膜,气体采用Ar+5％     

硅外延S坑缺陷的研究

用扫描电镜、透射电镜和二次离子质谱研究了硅外延片中的Ｓ坑缺陷。在Ｓ坑缺陷中观察到一种线度比通常Ｓ坑更大的浅底坑缺陷。研究表明Ｓ坑缺陷分布在３～４μｍ深的外延表面层中，其结构为位错缠结及带有杂质沉淀的缺陷团。Ｓ坑缺陷起因于金属杂质的沾污。     

聚焦离子束溅射刻蚀与增强刻蚀的性能研究

利用聚集离子束(F IB)对小线度下(≤3μm)的溅射刻蚀与增强刻蚀的性能进行了实验和分析。通过对硅和铝的刻蚀实验,研究在溅射刻蚀与增强刻蚀方法下刻蚀速率、蚀坑形貌与离子束流大小的关系。实验发现,铝和硅的刻蚀速率与刻蚀束流近似成线性关系;束流增大到一定程度后由于束斑变大及瞬时重淀积的作用,刻蚀速率曲线偏离线性。使用卤化物气体的增强刻蚀,硅和铝的刻蚀速率得到不同程度地提高。根据蚀坑形貌与束流大小的关系分析,发现瞬时重淀积是影响小线度刻蚀质量的主要因素。增强刻蚀大大减小了蚀坑的坑璧倾角,而坑底倾斜问题需综合考虑。     

低压铝电解电容器用腐蚀箔结构模型探讨

分析了日本高性能低压腐蚀箔结构-性能特征,在此基础上讨论了腐蚀箔结构模型,并采用压汞仪测试和固态铝电解电容器性能测试进行模型验证。结果表明,规格为U179H和LT23B腐蚀箔的性能差异主要是由于孔喉结构差异导致的。为了维持电荷中性,Cl~-离子倾向于聚集在蚀坑拐角处,促使拐角附近的薄弱点发生点蚀。而高浓度的Cl~-离子利于与Al~(3+)形成AlCl_3盐膜,导致起蚀点附近的侧壁保持钝化状态,内部蚀坑呈现立方结构。立方蚀坑连接口处形成一个窄小的通道,影响腐蚀箔比容和固态铝电解电容器引出率。因此,降低低压箔的孔喉比参数是提升腐蚀箔性能的一个策略。     

解理面预处理方法对二次外延的影响

利用超晶格解理面方法制备定位生长的InAs量子线.首先以分子束外延技术在OaAs衬底上生长GaAs/AlGaAs超晶格,然后将样品取出外延系统进行解理,对解理面进行预处理之后在(110)解理面上进行二次外延.实验结果显示超晶格解理面的预处理方法对二次外延有重大影响,其中择优腐蚀比自然氧化更有利于量子线的定位生长,过高温度的脱氧除气会导致解理面的GaAs部分出现坑状结构,表明(110)面上的Ga原子容易脱附.同时,Ga原子在(110)面上的迁移长度比较大,原子的择优扩散方向为[001]方向.     

FA/O阻挡层抛光液在铜布线中的去除速率的选择性优化

在阻挡层平坦化的过程中,由于不同材料去除速率的要求,所以有必要研发一种阻挡层抛光液来改善Cu/barrier/TEOS(SiO2)速率的选择性来减小蚀坑和碟形坑,。本次实验中,研发了一种不含腐蚀抑制剂BTA的FA/O碱性阻挡层抛光液。它包含了20mL/L的FA/O螯合剂,5mL/L的表面活性剂,磨料浓度为1:5,pH值为8.0。通过控制抛光液的成分,有效的控制了不同材料的去除速率。最后,考察FA/O阻挡层抛光液对介电层材料的影响。在进行完CMP过程后,检测介电层材料的性能。结果显示,漏电流在皮安级,电阻2.4 kΩ,电容2.3pF,碟形坑和蚀坑都在30nm以下。介质层的各项指标完全满足工业化生产的需要。     

解理面预处理方法对二次外延的影响

利用超晶格解理面方法制备定位生长的InAs量子线.首先以分子束外延技术在OaAs衬底上生长GaAs/AlGaAs超晶格,然后将样品取出外延系统进行解理,对解理面进行预处理之后在(110)解理面上进行二次外延.实验结果显示超晶格解理面的预处理方法对二次外延有重大影响,其中择优腐蚀比自然氧化更有利于量子线的定位生长,过高温度的脱氧除气会导致解理面的GaAs部分出现坑状结构,表明(110)面上的Ga原子容易脱附.同时,Ga原子在(110)面上的迁移长度比较大,原子的择优扩散方向为[001]方向.     

高纯铝箔电解腐蚀扩面机理研究进展

概述了高纯铝箔在含氯离子的溶液中电解腐蚀时外加极化电流或电位、交流电频率、电解液中的氯离子浓度、腐蚀温度、铝的立方织构等因素对蚀坑萌生和蚀坑发展动力学（包括蚀坑的密度、形状、尺寸、生长速度等）的影响机制，并总结出一些重要结论，同时也提出了有待进一步研究解决的问题。     

不同氧含量的激光熔覆层耐点蚀性能研究

为弄清O含量对钢耐点蚀性能的影响规律,研究4种不同O含量的激光熔覆层样品的点蚀诱发和点蚀扩展行为.在pH为10的3%(质量分数)NaCl溶液中进行极化实验和交流阻抗实验,比较钢的点蚀诱发敏感性;在人造海水中进行模拟闭塞腐蚀电池试验,评价样品的点蚀扩展速度;用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)分析熔覆层的夹杂物组成...     

硅堆的可靠性及其失效分析

本文叙述了硅堆的可靠性,讨论了工艺因素对硅堆质量的影响,分析了Al-Si蚀坑产生的原因.     

Hg_（1－x）Cd_xTe晶体中的层错研究

采用金相显微镜观察到了Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ晶体中的层错。层错面是｛１１１｝面，层错蚀坑呈条状，在（１１１）面上观察到的层错条状蚀坑只有三个方向，而且这三个方向互为１２０°。理论分析表明，在（１１０）面上观察层错时，层错条状蚀坑有四个方向，其夹角为５４７°或７０．５°；在（１００）面上观察层错时，层错条状蚀坑有三个方向，其夹角为０°或９０°。层错边界的不全位错是弗兰克位错。