CaF_2晶体(111)晶面腐蚀坑的动态演变行为与运动学特性

作者：汤港; 张博^*; 李梦君; 王墉哲; 寇华敏; 王静雅; 张中晗; 姜大朋; 苏良碧^*

来源：硅酸盐学报, 2023, 51(06): 1381-1389.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20230015

• 氟化钙晶体
• (111)晶面
• 缺陷
• 位错
• 腐蚀坑

CaF2晶体在光刻机中应用成为国内外研究的热点，而晶体中存在各种缺陷严重制约其实际性能。本文跟踪观察了CaF2晶体(111)晶面形成的腐蚀坑的形貌特征和空间延伸特性，并分析了各种腐蚀坑所对应的缺陷特性，是实现对晶体缺陷精确表征与控制的前提。研究表明：CaF2晶体(111)晶面的腐蚀坑具有三角锥形坑、锥形–平底坑、平底坑3种类型。三角锥形坑与锥形–平底坑具有定向移动特性，这表明这类腐蚀坑所对应的缺陷与材料的位错相关，其中：三角锥形坑的坑尖又有3种不同的精细结构，因此所对应的位错至少有3种晶体学走向；而平底坑没有观测到具有空间延伸特性，是缺陷被完全腐蚀后留下的尸体残余，其所对应的缺陷可能是杂质、空位、小的位错环等。通过实时追踪腐蚀坑的演化过程，获得腐蚀坑形成过程的物理参数，建立蚀坑的运动学模型，这也为进一步研究晶体材料的腐蚀理论提供基础。

• 单位
  中国科学院上海硅酸盐研究所; 上海电力大学; 材料学院