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一、 什么是位錯(cuò)
位錯(cuò)（ Dislocation ）是原子的一種特殊組態(tài)，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的晶格缺陷，也稱(chēng)為線(xiàn)缺陷。實(shí)際晶體在結(jié)晶時(shí)受到外界環(huán)境或應(yīng)力的影響，使晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列變形、原子行列間相互滑移，不再符合理想晶格的有秩序的排列而形成線(xiàn)狀的缺陷，稱(chēng)為位錯(cuò)。
二、 位錯(cuò)產(chǎn)生的原因
熱場(chǎng)設(shè)計(jì)必須要具有適當(dāng)?shù)目v向和徑向溫度梯度和適當(dāng)?shù)嫩釄迮c晶體直徑比例，即保證適當(dāng)?shù)倪^(guò)冷度條件。只要存在徑向溫度梯度和縱向溫度梯度，熔體內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)熱運(yùn)動(dòng)，造成固液界面處晶體存在著熱應(yīng)力，超過(guò)晶體材料的臨界應(yīng)力，在晶體中就會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)。 晶體中的位錯(cuò)來(lái)源有二：一是在力場(chǎng)中通過(guò)成核和增殖產(chǎn)生的，二是籽晶遺傳的；不管位錯(cuò)是后天產(chǎn)生的，還是先天遺傳的。只要位錯(cuò)與生長(zhǎng)界面相交，在生長(zhǎng)過(guò)程中隨界面推移，位錯(cuò)必然延伸，這是由伯格斯矢量守恒所決定的。 位錯(cuò)線(xiàn)具有特殊的拓?fù)湫再|(zhì)：它要么構(gòu)成閉合的圈圈，要么延伸到晶體表面，絕不可能中斷在晶體之中。位錯(cuò)線(xiàn)也可以分岔開(kāi)來(lái)，分岔后的的兩根位錯(cuò)線(xiàn)也必須遵守伯格斯矢量守恒和位錯(cuò)線(xiàn)特殊的拓?fù)湫再|(zhì)。
三、 藍(lán)寶石位錯(cuò)
藍(lán)寶石晶體的純度在 99.99%~99.999% 之間，意味這晶體中存在大量的填隙原子和雜質(zhì)原子，也就是點(diǎn)缺陷；這些點(diǎn)缺陷在力場(chǎng)中通過(guò)成核和增殖產(chǎn)生位錯(cuò)——線(xiàn)缺陷。藍(lán)寶石襯底常常提起的 EPD ，其實(shí)就是位錯(cuò)（線(xiàn)缺陷）與 C 面相交，并在 C 面上的投影。
如果晶體的材料的單晶性不好（與坩堝壁接觸的寄生成核），就會(huì)產(chǎn)生面缺陷，面缺陷與 C 面相交，并在 C 面上的投影就是襯底材料常常提起名詞——差排線(xiàn)。
四、 化學(xué)腐蝕藍(lán)寶石表面
要想觀(guān)測(cè)藍(lán)寶石表面的位錯(cuò)，必須要對(duì)表面進(jìn)行化學(xué)腐蝕處理。
藍(lán)寶石晶體 (0001) 面和 (1120) 面的位錯(cuò)腐蝕坑呈現(xiàn)不同的形狀是由晶體所屬的點(diǎn)群和晶體結(jié)構(gòu)所決定的?；瘜W(xué)腐蝕劑的作用就是破壞晶體內(nèi)部分子或原子間相互作用鍵，鍵合力較小的首先被破壞。
而在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中位錯(cuò)也主要產(chǎn)生在相互鍵合較弱的分子或原子間。晶體生長(zhǎng)時(shí)如果外界條件 ( 如生長(zhǎng)速度的波動(dòng)、熱振動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)、結(jié)晶時(shí)固態(tài) - 液態(tài)原子密度差異、結(jié)晶冷卻應(yīng)力產(chǎn)生的晶格滑移等 ) 發(fā)生變化就容易造成晶格排列錯(cuò)位。
晶體缺陷是處于能量較高的不穩(wěn)定的非平衡狀態(tài)。因此在化學(xué)試劑作用下，缺陷處晶格原子首先與化學(xué)試劑發(fā)生作用，釋放出能量以達(dá)到平衡態(tài)，從而形成某種特定形狀的腐蝕圖像。
五、 顯微鏡觀(guān)測(cè)藍(lán)寶石表面（全國(guó)獨(dú)家WDI顯微鏡）
合能陽(yáng)光采用我們自己研發(fā)的成熟工藝對(duì)藍(lán)寶石表面進(jìn)行腐蝕。利用全國(guó)獨(dú)家的 WDI 顯微鏡對(duì)藍(lán)寶石表面進(jìn)行觀(guān)測(cè)。（僅合能陽(yáng)光可提供）
沒(méi)有腐蝕的表面可明顯看到多種不同的缺陷，表面質(zhì)量不佳。橘皮，拋光劃痕，污染及表面凹坑都可清晰可見(jiàn)。
腐蝕后的表面， 100 及 200 倍觀(guān)測(cè)。拋光劃痕，位錯(cuò)清晰可見(jiàn)。 1. 邊緣拋光度相對(duì)優(yōu)于內(nèi)部 .2. 邊緣劃痕嚴(yán)重，而內(nèi)部位錯(cuò)嚴(yán)重。
利用顯微鏡配備的軟件，對(duì)表面位錯(cuò)密度進(jìn)行了大概計(jì)算。備注：僅針對(duì)藍(lán)寶某一特定位置來(lái)說(shuō)明， WDI 顯微鏡可以清晰觀(guān)測(cè)位錯(cuò)和計(jì)算藍(lán)寶石位錯(cuò)密度。
WDI 效果完全可媲美進(jìn)口的 Olympus ！但是 WDI 顯微鏡性?xún)r(jià)比更高！
備注：視場(chǎng)顏色由微分干涉調(diào)節(jié)波段決定。可根據(jù)環(huán)境變化調(diào)節(jié)到不同的觀(guān)測(cè)效果，觀(guān)測(cè)者可以自己決定最佳效果。
六、 總結(jié)
藍(lán)寶石的表面缺陷及位錯(cuò)嚴(yán)重影響后續(xù)磊晶層的長(zhǎng)晶品質(zhì)，從而影響到 LED 的發(fā)光效率與壽命。是藍(lán)寶石拋光片不可逃避的關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目。
合能陽(yáng)光的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)可提供全面專(zhuān)業(yè)的藍(lán)寶石工藝指導(dǎo)，合能陽(yáng)光的 WDI 顯微鏡可清晰觀(guān)測(cè)各種藍(lán)寶石表面缺陷，完全媲美進(jìn)口顯微鏡，并且具有更高的性?xún)r(jià)比。為解決藍(lán)寶石表面檢測(cè)提供專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)方案，打破了進(jìn)口顯微鏡對(duì)行業(yè)的壟斷，減低行業(yè)的投資成本，并成為全國(guó)獨(dú)家可提供藍(lán)寶石工藝支持的檢測(cè)方案提供商。
