[發(fā)明專利]一種確定CVD金剛石晶向的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010230331.X
• 申請(qǐng)日: 2020-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN111307776A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙芬霞;劉宏明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖州中芯半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64;G01N21/17;G01N23/2251
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 鄧凌云

本發(fā)明涉及金剛石技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種確定CVD金剛石晶向的方法，包括以下方法步驟：步驟1，準(zhǔn)備原料和工具：?jiǎn)紊す馄鳌⒑つ始す馄鳌氩ㄆVD金剛石單晶、掃描電鏡、硅光電探測(cè)器和屏幕，檢查和校正單色激光器、氦氖激光器、掃描電鏡和硅光電探測(cè)器，保證其可以正常使用，檢查半波片和CVD金剛石單晶是否完好；步驟2，數(shù)據(jù)采集：首先將CVD金剛石單晶固定在平臺(tái)上，通過(guò)單色激光器照射，并使其光束處于同一直線上，單色激光器處于常開模式產(chǎn)生的激光照射CVD金剛石單晶。該確定CVD金剛石晶向的方法，可以便于確定晶面在晶體中的空間方位和這晶面的好磨方向，且定向精度能夠滿足生產(chǎn)需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金剛石技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種確定CVD金剛石晶向的方法。

背景技術(shù)

由于CVD金剛石中不含任何金屬催化劑，因此它的熱穩(wěn)定性接近天然金剛石。同高溫高壓人工合成聚晶金剛石一樣，CVD金剛石晶粒也呈無(wú)序排列，無(wú)脆性解理面，因此呈現(xiàn)各向同性。

金剛石晶體屬于平面立方晶系，由于每個(gè)晶面上原子排列形式和原子密度的不同以及晶面之間距離的不同，造成天然金剛石晶體的各向異性，金剛石晶體三個(gè)主要晶面為(100)、(110)、(111),各晶面各向異性的程度不同，其中(100)晶面各向異性最嚴(yán)重.金剛石不僅各晶面表現(xiàn)的物理機(jī)械性能不同、其制造難易程度和使用壽命都不相同。且同一晶面不同方向的耐磨性也不同。因此，在制造道具時(shí)，如果晶向選擇不當(dāng)，即使晶面選擇正確，刃磨效率也會(huì)大大降低，所以在刃磨過(guò)程中要選擇晶面的易磨方向，因此，金剛石刀具制造前，對(duì)金剛石天然晶體的準(zhǔn)確定向，是臺(tái)理選擇晶面的基礎(chǔ)技術(shù)，是制造性能優(yōu)良刀具的必要條件。但是，現(xiàn)有的CVD金剛石晶向的方法操作復(fù)雜，不便確定晶面在晶體中的空間方位和這晶面的好磨方向，且定向精度無(wú)法滿足生產(chǎn)需要。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種確定CVD金剛石晶向的方法，具備便于確定晶面在晶體中的空間方位和這晶面的好磨方向，且定向精度能夠滿足生產(chǎn)需要等優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有的CVD金剛石晶向的方法操作復(fù)雜，無(wú)法滿足生產(chǎn)需要的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述便于確定晶面在晶體中的空間方位和這晶面的好磨方向，定向精度能夠滿足生產(chǎn)需要的目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種確定CVD金剛石晶向的方法，包括以下方法步驟：

步驟1，準(zhǔn)備原料和工具：?jiǎn)紊す馄鳌⒑つ始す馄鳌氩ㄆVD金剛石單晶、掃描電鏡、硅光電探測(cè)器和屏幕，檢查和校正單色激光器、氦氖激光器、掃描電鏡和硅光電探測(cè)器，保證其可以正常使用，檢查半波片和CVD金剛石單晶是否完好；

步驟2，數(shù)據(jù)采集：首先將CVD金剛石單晶固定在平臺(tái)上，通過(guò)單色激光器照射，并使其光束處于同一直線上，單色激光器處于常開模式產(chǎn)生的激光照射CVD金剛石單晶，并用硅光電探測(cè)器緩慢靠近CVD金剛石收集所發(fā)出的熒光，將硅光電探測(cè)器固定在平臺(tái)上，并記錄下此時(shí)，硅光電探測(cè)器上的電壓；

步驟3，初步檢測(cè)CVD金剛石單晶晶向：將半波片以其快軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心固定在旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)，并置于單色激光器與CVD金剛石單晶之間，沿半波片快軸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)半波片，并記錄下光電探測(cè)器輸出的電壓，與步驟2中記錄的電壓比較，并計(jì)算出輸出的電壓幅度；

步驟4，初步確定CVD金剛石單晶晶向：根據(jù)步驟3中記錄的電壓幅度，當(dāng)幅度達(dá)到最大值時(shí)，如果CVD金剛石單晶晶軸與激光器偏振方向關(guān)于半波片快軸對(duì)稱的直線平行，則該CVD金剛石單晶檢測(cè)面為(111)晶面；