一种晶体的激光定向方法技术

一种晶体的激光定向方法，是利用晶体的恒角度原理，运用激光照射晶体自然晶面或其解理面，观察反射光斑的位置，参照基准方块反射光斑的位置，然后判定晶体轴向的准确方向。该定向方法具有省时、节约晶体材料、安全、高效、上机切割之前还可检验是否有偏离所要求的方向等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
，涉及晶体材料的加工领域。，一般来说，晶体毛坯必须沿晶体的某一特定方向切割成一定的尺寸，经过抛光、镀膜后才能作为器件来使用。晶体毛坯切割前必须先定向。传统的定向方法是先将晶体切割出一个基准面，然后用x-射线进行定向，若有误差，则必须重新进行校正。由于502胶溶解需要一、两天时间，使得晶体从出炉至切割成器件至少需要一个星期。，其目的是采用激光定向方法来加快晶体毛坯的定向速度，并提高籽晶对中的精度。其原理和技术方案如下晶体的自然晶面和解理面是晶体内部结构的宏观体现，它们始终和晶体的结晶轴方向成一定的角度。本专利技术正是利用晶体的恒角度原理，运用激光照射晶体自然晶面或其解理面，观察反射光斑的位置，参照基准方块反射光斑的位置，然后判定晶体轴向的准确方向。在定向之前先要准确计算晶面及解理面与晶体结晶学轴向所成的夹角，知道这些角度后便可推断出轴向的位置。操作时先将连接方块(3)用502胶粘于平玻璃(2)上，然后把平玻璃置于带刻度的可旋转的平台(如显微镜转桌)(1)上，把各面经抛光的基准方块紧贴在连接方块和平玻璃的表面。再用He-Ne光(5)照射基准方块(4)表面，转动旋转平台，使反射光斑落在参照壁(6)上的合适位置，此时用502胶粘住晶体。这样晶体的解理面正好与连接方块的另一侧平行，这样晶体就可以拿去切割了。对于钒酸钇晶体，用此方法切割a方向的器件，第二天就能拿出晶片。若要切割与a成某一个角度，只需在取下基准方块后把平台转过该角度，然后对中晶体即可。本专利技术与传统定向技术相比，其优点在于(1)省时。因为省去校正，因而省去重复上盘，省去浸泡502胶脱胶的时间，而一次脱胶就需要1-2天；(2)节约晶体材料。因为不必切小块晶体下来去定向，从而提高晶体的利用率；(3)安全。用的是He-Ne光，而不是x-射线；(4)高效。操作熟练后，几分钟便可完成定向上盘工序；(5)上机切割之前还可检验是否有偏离所要求的方向。，现对附图作简要说明附图说明图1是晶体激光定向示意图，基准方块处于反射位置，其中(1)转动平台，可竖直方向调整高度；(2)平玻璃；(3)连接方块；(4)基准方块，要求各个面抛光；(5)He-Ne激光；(6)参照壁。图2是晶体毛胚处于反射位置，(100)面反射，其中(7)钒酸钇晶体毛胚。图3是钒酸钇晶体要求器件示意图。图4是晶体毛胚处于反射位置，(011)面反射，其中(8)钒酸钇晶体毛胚。，现以a轴生长的钒酸钇晶体为例，切割如图3所示的器件，其激光定向包括以下几个步骤1.按图1把连接方块(3)用502胶粘在平玻璃(2)上，然后把平玻璃放在旋转平台(1)上且四周用橡皮泥粘住，该平台在竖直方向可以有30mm的升降范围，具体的视晶体大小而定；2.调整He-Ne光源(5)和参照墙(6)及旋转平台(1)大致在同一水平位置，把基准方块(4)紧贴连接方块，用He-Ne光照射基准方块，调节旋转平台使反射光斑正好落在参照墙(6)上的合适位置，并作下记号；3.小心取走基准方块，换上钒酸钇晶胚，调整平台高度(此时平台不可转动)，使He-Ne光照射在晶胚中的籽晶解理面(100)，挪动晶体使解理面的反射光斑也正好落在第二步的记号位置，此时用502胶粘住晶体，就可以上盘切割了；4.如果怀疑在滴502胶的时候移动了晶体，可以用多个方块在平玻璃上拼凑绕到晶体之前反射He-Ne光，然后取下反射方块，让晶体反射，看看两个光斑是否重合。当基准方块比晶胚高出一段时，也可以利用平台的升降来使晶体和基准方块反射，看看光斑是否重合；5.由于(010)面发育不够完整，故使用(011)面来确定第二个a面。已知(010)与(011)所成的夹角是48.6°(经过预先计算)，则在第3步晶体切割出(100)面以后，先将转盘转过后(如图4所示)，以(011)面反射激光。此时定得(010)面并上盘切割；6.同时垂直于(100)面和(010)面即可切出(001)即c方向。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体的激光定向方法，是利用晶体的恒角度原理，运用激光照射晶体自然晶面或其解理面，观察反射光斑的位置，参照基准方块反射光斑的位置，然后判定晶体轴向的准确方向，其特征在于，该定向方法由以下步骤组成：１）把连接方块（３）用５０２胶粘在平玻 璃（２）上，然后把平玻璃放在旋转平台（１）上且四周用橡皮泥粘住，该平台在竖直方向可以有３０ｍｍ的升降范围，具体的视晶体大小而定；２）调整Ｈｅ－Ｎｅ光源（５）和参照墙（６）及旋转平台（１）大致在同一水平位置，把基准方块（４）紧贴连接方块， 用Ｈｅ－Ｎｅ光照射基准方块，调节旋转平台使反射光斑正好落在参照墙（６）上的合适位置，并作下记号；３）小心取走基准方块，换上钒酸钇晶胚，调整平台高度（此时平台不可转动），使Ｈｅ－Ｎｅ光照射在晶胚中的籽晶解理面（１００），挪动晶体使解理面的 反射光斑也正好落在第二步的记号位置，此时用５０２胶粘住晶体，就可以上盘切割了；４）如果怀疑在滴５０２胶的时候移动了晶体，可以用多个方块在平玻璃上拼凑绕到晶体之前反射Ｈｅ－Ｎｅ光，然后取下反射方块，让晶体反射，看看两个光斑是否重合，当基准 方块比晶胚高出一段时，也可以利用平台的升降来使晶体和基准方块反射，看看光斑是否重合；５）由于（０１０）面发育不够完整，故使用（０１１）面来确定第二个ａ面，已知（０１０）与（０１１）所成的夹角是４８．６°（经过预先计算），则在第３步晶体切 割出（１００）面以后，先将转盘转过后（如图４所示），以（０１１）面反射激光，此时定得（０１０）面并上盘切割；６）同时垂直于（１００）面和（０１０）面即可切出（００１）即ｃ方向。...

【技术特征摘要】
1.一种晶体的激光定向方法，是利用晶体的恒角度原理，运用激光照射晶体自然晶面或其解理面，观察反射光斑的位置，参照基准方块反射光斑的位置，然后判定晶体轴向的准确方向，其特征在于，该定向方法由以下步骤组成1)把连接方块(3)用502胶粘在平玻璃(2)上，然后把平玻璃放在旋转平台(1)上且四周用橡皮泥粘住，该平台在竖直方向可以有30mm的升降范围，具体的视晶体大小而定；2)调整He-Ne光源(5)和参照墙(6)及旋转平台(1)大致在同一水平位置，把基准方块(4)紧贴连接方块，用He-Ne光照射基准方块，调节旋转平台使反射光斑正好落在参照墙(6)上的合适位置，并作下记号；3)小心取走基准方块，换上钒酸钇晶胚，调整平台高度(此时平台不可转动)，使He-Ne光照射在晶胚中的籽晶解理...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴喜泉，吴少凡，李敢生，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]