ICS 77.040 H 21 中华人民共和国国家标准 GB/T 34210—2017 蓝宝石单晶晶向测定方法 Test method for determining the orientation of sapphire single crystal 2017-09-07发布 2018-06-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 34210—2017 前言 本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草， 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203)与全国半导体设备和材料标准 化技术委员会材料分会（SAC/TC203/SC2)共同提出并归口。 本标准起草单位：中科院上海光学精密机械研究所、丹东新东方晶体仪器有限公司、深圳市中安测 标准技术有限公司、东莞市华源光电科技有限公司 本标准主要起草人：杭寅、甄伟、尹继刚、赵松彬、洪佳琪、张连翰、张毅、刘卫卫。 GB/T 34210—2017 蓝宝石单晶晶向测定方法 1范围 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。 2规范性引用文件 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/T1555半导体单晶晶向测定方法 GB/T14264半导体材料术语 JB/T5482X射线晶体定向仪 3术语和定义 GB/T1555、GB/T14264和JB/T5482界定的术语和定义适用于本文件。 4方法原理 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。 入射×射线 衍射X射线 晶面 HH IAi- 图1X射线照射到单晶晶面上几何反射条件 当人射光束与反射晶面之间夹角6、X射线波长入、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： n入=2dsin0 .(1) 对于六方晶系，晶面间距d按式（2）计算： 1 GB/T34210—2017 (h+hk +k²+ d=1 ....(2) V3a 式中： 晶格常数； a,c 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0 反射晶面hkl 0 28 d/0.1 nm 012 12°48' 25°36" 3.479 110 18°55' 37°50" 2.379 006 20°50' 41°40° 2.165 220 40°21' 80°42' 1.190 030 34°06' 68°12' 1.374 300 34°16' 68°32' 1.373 202 23°05' 46°10' 1.964 113 21°41' 43°22" 2.085 024 26°16' 52°32' 1.740 0.0.12 45°20' 90°40 1.083 注1：X射线波长入=0.154056nm。 注2:1A=0.1 nm。 仪器设备 5 X射线晶体定向仪，仪器的精度为士15 6 干扰因素 6.1在调节人射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在调整人射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。 7试样 测试样品的基准面应研磨平整、无机械损伤。 8测试步骤 8.1 测试前按下列步骤进行仪器零位调整： 2