[發(fā)明專利]一種快速標(biāo)定金屬晶面的方法

有效

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• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108169262B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志斌;徐小志;俞大鵬;王恩哥;劉開輝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20;G01N23/203;G01N23/20058
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11360
• 代理人: 蘇愛華

本發(fā)明提供了一種快速標(biāo)定金屬晶面的方法，所述金屬例如為銅箔，利用高溫氧化后銅表面形成的氧化物的厚度與顏色的關(guān)系來判斷晶面，不同晶面由于氧化速率不同，氧化物薄膜就會有不同的厚度，由此的襯度(顏色)則有不同的差別。不同晶面的區(qū)別在光學(xué)顯微就下就可以明顯地看到。本發(fā)明提出的方法，通過非常簡單的操作，在光學(xué)顯微鏡下即可區(qū)分出不同的晶面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種快速標(biāo)定金屬晶面的方法，尤其涉及一種用光學(xué)方法快速標(biāo)定銅晶面的方法。

背景技術(shù)

銅是一種使用歷史悠久且應(yīng)用廣泛的金屬。它具有非常優(yōu)異的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性質(zhì)，因此成為電力輸運(yùn)和電子器件應(yīng)用中首選的金屬材料，尤其在高速發(fā)展的信息時代中，銅扮演著極為重要的角色。銅的晶面結(jié)構(gòu)是立方晶格，常見的晶面有(100)、(111)、(410)等等。其晶面不同，會表現(xiàn)出差異很大甚至完全不同的物化性質(zhì)。只有清楚了樣品的晶面信息，才能繼續(xù)進(jìn)行相應(yīng)的研究。故在生產(chǎn)應(yīng)用以及科學(xué)研究中，標(biāo)定銅的晶面是尤為重要的一項技術(shù)工作。

目前常見的標(biāo)定銅晶面的方法大都是基于衍射方法的，包括：X射線衍射法(XRD)、電子背散射衍射法(EBSD)和低能電子衍射法(LEED)等等。這些方法都依賴于造價昂貴的儀器設(shè)備，制樣操作復(fù)雜，標(biāo)定過程費(fèi)時，無法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)且快速地晶面標(biāo)定。因此，尋找一種簡單快速標(biāo)定銅晶面的技術(shù)在銅的研究與應(yīng)用中起著極為重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種用光學(xué)方法快速標(biāo)定銅晶面的方法，所述方法包括如下步驟：

(一)將待測金屬樣品放置于烘烤裝置中進(jìn)行加熱氧化；

(二)待測金屬樣品氧化完成后，用光學(xué)顯微鏡直接觀察，即可觀察到待測金屬樣品表現(xiàn)出的顏色信息；

(三)根據(jù)金屬晶面與顏色信息之間的對應(yīng)關(guān)系確定待測金屬樣品的晶面。

優(yōu)選的是，在步驟(一)之前還包括如下標(biāo)準(zhǔn)化步驟：

S1：將具有不同晶面的標(biāo)準(zhǔn)金屬樣品用衍射法進(jìn)行標(biāo)定，其中，所述衍射法包括X射線衍射法(XRD)、電子背散射衍射法(EBSD)或低能電子衍射法(LEED)；

S2：將標(biāo)準(zhǔn)金屬樣品放置于烘烤裝置中進(jìn)行加熱氧化；

S3：標(biāo)準(zhǔn)金屬樣品氧化完成后，用光學(xué)顯微鏡直接觀察，即可觀察到具有不同晶面的標(biāo)準(zhǔn)金屬樣品表現(xiàn)出的不同顏色信息；

S4：建立金屬晶面與顏色信息之間的對應(yīng)關(guān)系。

優(yōu)選的是，所述烘烤裝置為熱臺、烤箱或CVD管式爐。

優(yōu)選的是，所述加熱氧化的溫度為100℃～250℃，時間為30-90分鐘。

優(yōu)選的是，所述待測金屬樣品為具有一定晶面的單晶銅箔。

優(yōu)選的是，所述標(biāo)準(zhǔn)金屬樣品為具有一定晶面的單晶銅箔。

本發(fā)明利用高溫氧化后銅表面形成的氧化物的厚度與顏色的關(guān)系來判斷晶面，不同晶面由于氧化速率不同，氧化物薄膜就會有不同的厚度，由此的襯度(顏色)則有不同的差別。不同晶面的區(qū)別在光學(xué)顯微就下就可以明顯地看到。本發(fā)明提出的方法，通過非常簡單的操作，在光學(xué)顯微鏡下即可區(qū)分出不同的晶面。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.本發(fā)明為一種用光學(xué)方法快速標(biāo)定銅晶面的方法；

2.本發(fā)明利用常用的熱臺、烤箱、CVD管式爐等對銅箔加熱氧化，操作簡便；

3.本發(fā)明可以在光學(xué)顯微鏡下輕易地區(qū)分不同晶面；

4.本發(fā)明所涉及的操作都比較簡單，所需的儀器(烤箱等加熱裝置、光學(xué)顯微鏡)都很常見，省時省事。