Система ориентации пластин для измерения ориентации кристаллов

Краткое описание:

Прибор для ориентации пластин – это высокоточное устройство, использующее принципы рентгеновской дифракции для оптимизации процессов производства полупроводников и материаловедения путем определения кристаллографических ориентаций. Его основные компоненты включают источник рентгеновского излучения (например, Cu-Kα, длина волны 0,154 нм), прецизионный гониометр (угловое разрешение ≤0,001°) и детекторы (ПЗС или сцинтилляционные счетчики). Вращая образцы и анализируя дифракционные картины, он вычисляет кристаллографические индексы (например, 100, 111) и период решетки с точностью ±30 угловых секунд. Система поддерживает автоматизированные операции, вакуумную фиксацию и многоосевое вращение, совместима с пластинами диаметром 2–8 дюймов для быстрого измерения кромок пластин, опорных плоскостей и совмещения эпитаксиальных слоев. Основные области применения включают резку ориентированных пластин карбида кремния, сапфира и высокотемпературную валидацию характеристик турбинных лопаток, что напрямую улучшает электрические свойства и выход годных кристаллов.

Написать нам письмо

Функции

Введение в оборудование

Приборы для ориентации пластин — это прецизионные устройства, работающие на принципах рентгеновской дифракции (XRD), которые в основном используются в производстве полупроводников, оптических материалов, керамики и других отраслей промышленности, связанных с кристаллическими материалами.

Эти приборы определяют ориентацию кристаллической решетки и обеспечивают точность процесса резки или полировки. Основные характеристики:

Высокоточные измерения:Возможность разрешения кристаллографических плоскостей с угловым разрешением до 0,001°.
Совместимость с большими выборками:Поддерживает пластины диаметром до 450 мм и весом до 30 кг, подходит для таких материалов, как карбид кремния (SiC), сапфир и кремний (Si).
Модульная конструкция:Расширяемые функциональные возможности включают анализ кривой качания, трехмерное картирование дефектов поверхности и устройства наложения для обработки нескольких образцов.

Основные технические параметры

Категория параметров	Типичные значения/конфигурация
Источник рентгеновского излучения	Cu-Kα (фокусное пятно 0,4×1 мм), ускоряющее напряжение 30 кВ, регулируемый ток трубки 0–5 мА
Угловой диапазон	θ: от -10° до +50°; 2θ: от -10° до +100°
Точность	Разрешение угла наклона: 0,001°, обнаружение дефектов поверхности: ±30 угловых секунд (кривая качания)
Скорость сканирования	Омега-сканирование завершает полную ориентацию решетки за 5 секунд; Тета-сканирование занимает около 1 минуты.
Стадион образца	V-образная канавка, пневматическое всасывание, многоугловое вращение, совместимость с пластинами размером 2–8 дюймов
Расширяемые функции	Анализ кривой качания, 3D-картирование, устройство для укладки, оптическое обнаружение дефектов (царапины, ГБ)

Принцип работы

1. Фонд рентгеновской дифракции

Рентгеновские лучи взаимодействуют с атомными ядрами и электронами кристаллической решётки, создавая дифракционные картины. Закон Брэгга (nλ = 2d sinθ) определяет соотношение между углами дифракции (θ) и периодом кристаллической решётки (d).
Детекторы улавливают эти паттерны, которые затем анализируются для реконструкции кристаллографической структуры.

2. Технология сканирования Omega

Кристалл непрерывно вращается вокруг фиксированной оси, при этом его освещают рентгеновские лучи.
Детекторы собирают дифракционные сигналы в нескольких кристаллографических плоскостях, что позволяет определить полную ориентацию решетки за 5 секунд.

3. Анализ кривой качания

Фиксированный угол кристалла с различными углами падения рентгеновских лучей для измерения ширины пика (FWHM), оценки дефектов решетки и деформации.

4. Автоматизированное управление

Интерфейсы ПЛК и сенсорного экрана позволяют задавать предварительно заданные углы резки, получать обратную связь в реальном времени и интегрировать с режущими машинами для обеспечения замкнутого контура управления.

Преимущества и особенности

1. Точность и эффективность

Угловая точность ±0,001°, разрешение обнаружения дефектов <30 угловых секунд.
Скорость сканирования Omega в 200 раз выше, чем у традиционных сканирований Theta.

2. Модульность и масштабируемость

Возможность расширения для специализированных применений (например, пластины SiC, турбинные лопатки).
Интегрируется с системами MES для мониторинга производства в режиме реального времени.

3. Совместимость и стабильность

Позволяет работать с образцами неправильной формы (например, слитками треснувшего сапфира).
Конструкция с воздушным охлаждением снижает потребность в техническом обслуживании.

4. Интеллектуальная операция

Калибровка в один клик и многозадачная обработка.
Автоматическая калибровка с использованием эталонных кристаллов для минимизации человеческих ошибок.

Приложения

1. Производство полупроводников

Ориентация резки пластин: определяет ориентацию пластин Si, SiC, GaN для оптимизации эффективности резки.
Картирование дефектов: выявляет царапины или дислокации на поверхности для повышения выхода годной стружки.

2. Оптические материалы

Нелинейные кристаллы (например, LBO, BBO) для лазерных устройств.
Маркировка опорной поверхности сапфировой пластины для светодиодных подложек.

3. Керамика и композиты

Анализирует ориентацию зерен в Si3N4 и ZrO2 для высокотемпературных применений.

4. Исследования и контроль качества

Университеты/лаборатории по разработке новых материалов (например, высокоэнтропийных сплавов).
Промышленный контроль качества для обеспечения однородности партии.

Услуги XKH

Компания XKH предлагает комплексную техническую поддержку на протяжении всего жизненного цикла приборов для ориентации пластин, включая установку, оптимизацию параметров процесса, анализ кривой качания и трёхмерное картирование дефектов поверхности. Индивидуальные решения (например, технология укладки слитков) позволяют повысить эффективность производства полупроводниковых и оптических материалов более чем на 30%. Специальная команда проводит обучение на месте, а круглосуточная удалённая поддержка и быстрая замена запасных частей обеспечивают надёжность оборудования.

Предыдущий: Керамический лоток из карбида кремния для держателей пластин с высокой термостойкостью

Следующий: Желтый сапфир – сырье, созданное в лаборатории для производства ювелирных изделий