[实用新型]一种用于晶体材料的晶型与缺陷的检测装置

说明书

本实用新型属于材料检测技术领域，提供了一种用于晶体材料的晶型与缺陷的检测装置，包括：工作面，其上设有工作台，用于放置待检测的晶体；外罩，呈倒置的U型，其扣盖在所述工作面上并与其形成密闭的空腔；光源，设置于所述密闭的空腔内，用于直射在所述晶体上；图像采集器，设置于所述外罩外部顶端且位于所述晶体的上方；和图像处理设备，设置于所述密闭的空腔外且与所述图像采集器相连接。本申请相比于常用的高分辨透射电镜法、光吸收法和Raman光谱法三种鉴别晶体多型的方法，具有对样品无损检测的优点，也不需要特殊处理，快速判断，且检测装置成本大大降低，在一定的精度要求下，能达到最佳性价比。

技术领域

本实用新型涉及材料检测技术领域，具体涉及一种用于晶体材料的晶型与缺陷的检测装置。

背景技术

固体用光激发引起发光的现象，是物质内部吸收能量后，以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量。它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段，光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁，即发光中心吸收外界能量后从基态激发到激发态，当从激发态回到基态时就以发光形式释放能量。紫外辐射、可见光及红外辐射均可引起光致发光。

理论上，质量较好的晶体，提供比其带隙能量高的光能，可以观察到晶体发光。同一种晶体有多种晶型，且不同晶型晶体的带隙存在差异，受同一波长的光辐照时，晶体发光，并且不同晶型的晶体发光颜色也表现出差异。

以碳化硅（SiC）为例，由于原子的排列结构不同，可以形成几百种形态各异的晶体结构即晶型。如将晶体在室温用紫外光(UV)照射时，非掺杂晶体：4H-SiC为深蓝—绿色、6H-SiC发红—紫色、15R晶体则为桔红色。在强光灯下：n型掺杂的4H-SiC呈棕黄色、6H-SiC呈绿色、15R-SiC呈黄色。掺杂浓度不同，颜色深浅会有一定的变化，比如，当6H-SiC晶体中的N型掺杂浓度较高时，抛光晶片呈深绿色，当掺杂浓度较低时，晶片的绿色就要浅一些。并且，用强光灯照射碳化硅晶片，能观察到晶片内缺陷及其分布情况。因此，用紫外光或者强光灯等照射晶体，通过肉眼观察即可对SiC晶体及晶片的晶型与缺陷作出判断。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供用于晶体材料的晶型与缺陷的检测装置，以快速判断出晶体的晶型结构以及晶体内部的缺陷及其分布情况。

本实用新型提供的用于晶体材料的晶型与缺陷的检测装置，包括：

工作面，其上设有工作台，用于放置待检测的晶体；

外罩，呈倒置的U型，其扣盖在所述工作面上并与其形成密闭的空腔；

光源，设置于所述密闭的空腔内，用于直射在所述晶体上；

图像采集器，设置于所述外罩外部顶端且位于所述晶体的上方；和

图像处理设备，设置于所述密闭的空腔外且与所述图像采集器相连接。

可选地，所述密闭的空腔内还设置有晶体移动工具，所述工作面下方设有箱体，所述箱体内设置有真空发生器，所述晶体移动工具通过软管与所述真空发生器连接。

可选地，所述箱体外侧面设置有控制所述真空发生器的开关。

可选地，所述光源通过定型弯管固定在所述工作面上且其能够直射在所述晶体上。

可选地，所述图像采集器通过固定架设置于所述外罩上，所述固定架包括至少两条互相垂直的轨道，从而可以实现晶体在水平平面内的位置移动。

可选地，所述固定架包括两条固定在所述外罩上的Y轨道以及安装在所述Y轨道上的两条X轨道，所述图像采集器设置于所述X轨道上，且能够沿所述X轨道移动，所述X轨道能够沿所述Y轨道移动。

可选地，所述工作台采用半透明材质制成，其下方设置有能够发出白光的强光灯；

所述外罩由黑色不透光材质制成。