1.晶向的本质是蓝宝石分子结构的问题:
上图为分子结构图,主要写了蓝宝石单晶六方晶系。
2. 蓝宝石晶向成像原理。
蓝宝石在这种分子结构的情况下,会有不同方向的分子层面,对X射线会有反射作用,从而产生晶向。
详细见下图:
分子层形成
了C面
分子层形成
了M面
分子层形成
了A面
分子层形成
了R面
分子层形成
了N面
3.晶向值形成的原因:
X射线在经过分子层后,会产生折射和反射。在特定的某个角度入射会让反射的X光呈现平行状态(如下图),接收器接受的X射线强度比较大,该角度称为晶向值。但由于各个面的分子层间隙不同,所以产生的晶向值也不同。
标准晶向值如下:
C面:20°50′
A面:18°55′
M面:34°06′
R面:26°16′
N面:21°43′
入射角,也叫做
晶向值。
分子层间隙,各
晶向分子层间
隙不同,晶向值
也不同。
4.分子晶向图
在下图中可以直观的看出蓝宝石分子晶向。
5.蓝宝石分子结构,对其物理性能的影响。
a.光学性能:C轴均有晶光性,其他轴具有负光性。(所以一般衬底行业都用C向晶片。)
b.硬度:A向硬度明显高于C向,具体表现在耐磨,耐刮,硬度高。(我们磨A向砂轮需要特制的,或者明显降低研磨效率。A向晶片大多用于作为窗口材料,如手表镜片)
c.切割时M面易开裂:C面为平面,最好切。A面为Z型锯齿状面,比较好切。M面为阶梯锯齿状,不好切,容易切裂。切割示意图如下:
C向切割,平面,比较好切,不容易切裂
A向切割,锯齿面,比较好切,不容易切裂
M向切割,阶梯状
锯齿面,不好切,
很容易切裂
6.晶向对其其他性能的影响。
未知,有其他的客户反馈,以OF面为底面2寸晶棒在R9点钟方向的晶棒不容易裂片,也有其他客户反馈,以OF面为底面4寸晶棒在R3点钟方向的晶棒不容易裂片。
个人觉得,因为蓝宝石的结构的对称性,R3和R9并没有太大的区别,只是分子有些不同,具体应该考虑使用的方面,通过实验确定。
两个N面的夹角线,无晶向