標(biāo)準(zhǔn)解讀

《GB/T 19199-2003 半絕緣砷化鎵單晶中碳濃度的紅外吸收測(cè)試方法》是一項(xiàng)由中國(guó)發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，旨在規(guī)定測(cè)定半絕緣砷化鎵（GaAs）單晶材料中碳元素含量的紅外光譜吸收檢測(cè)技術(shù)的具體操作規(guī)程和要求。以下是該標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容概述：

標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)量半導(dǎo)體材料——半絕緣砷化鎵單晶中的碳濃度，通過(guò)紅外吸收光譜分析技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)定量測(cè)定。半絕緣砷化鎵因其獨(dú)特的電學(xué)性質(zhì)，在微電子和光電子器件制造領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。

測(cè)試原理

測(cè)試基于碳原子在特定波長(zhǎng)下的紅外吸收特性。當(dāng)紅外光穿過(guò)含有碳的砷化鎵樣品時(shí)，碳原子會(huì)吸收特定頻率的紅外輻射，產(chǎn)生特征吸收峰。通過(guò)分析這些吸收峰的強(qiáng)度，可以推算出樣品中碳的濃度。

樣品制備

標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)說(shuō)明了樣品的選取、切割、拋光及清洗等預(yù)處理步驟，確保樣品表面平整且無(wú)雜質(zhì)污染，以減少測(cè)試誤差。

測(cè)試設(shè)備與條件

  • 設(shè)備：需要使用配備有適當(dāng)分辨率和靈敏度的紅外光譜儀，以及滿足測(cè)試要求的附件，如樣品室和光源。
  • 測(cè)試環(huán)境：規(guī)定了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件，包括溫度、濕度控制，以減小外界因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

測(cè)試步驟

標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)描述了從樣品安裝、光譜采集到數(shù)據(jù)處理的全過(guò)程，包括掃描范圍、分辨率選擇、基線校正、吸收峰識(shí)別及定量分析方法。

數(shù)據(jù)處理與分析

指導(dǎo)如何通過(guò)對(duì)吸收峰的積分面積進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合已知的吸收系數(shù)，將吸收強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為碳濃度的具體數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法。

精密度與準(zhǔn)確度

提供了重復(fù)性和再現(xiàn)性試驗(yàn)的要求及評(píng)價(jià)方法，以確保不同實(shí)驗(yàn)室間測(cè)試結(jié)果的一致性和可靠性。

質(zhì)量控制

強(qiáng)調(diào)了測(cè)試過(guò)程中的質(zhì)量控制措施，如定期校準(zhǔn)儀器、使用標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證等，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

報(bào)告

規(guī)定了測(cè)試報(bào)告應(yīng)包含的信息內(nèi)容，如樣品信息、測(cè)試條件、測(cè)試結(jié)果及其不確定度評(píng)估等，以便于結(jié)果的交流與追溯。

該標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)上述內(nèi)容確保了半絕緣砷化鎵單晶中碳濃度測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，為相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供了科學(xué)依據(jù)。


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  • 2003-06-16 頒布
  • 2004-01-01 實(shí)施
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文檔簡(jiǎn)介

ICS29.045H82中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19199—2003半絕緣砷化家單晶中碳濃度的紅外吸收測(cè)試方法Testmethodforcarbonconcentrationofsemi-insulatingmonocrystalgalliumarsenidebymeasurementinfraredabsorptionmethod2003-06-16發(fā)布2004-01-01實(shí)施中華人民共和國(guó)發(fā)布國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)華絕緣砷化鏢單晶中碳濃度的紅外吸收測(cè)試方法GB/T19199-2003中中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行北京西城區(qū)復(fù)興門(mén)外三里河北街16號(hào)郵政編碼：100045電話：63787337、637874472003年9月第一版2004年11月電子版制作書(shū)號(hào)：155066·1-19867如有排版錯(cuò)誤：由本社負(fù)責(zé)解決版版權(quán)專有侵權(quán)必究舉報(bào)電話：010)68533533

GB/T19199一2003前本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)有色金屬工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量質(zhì)量研究所歸口本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所負(fù)責(zé)起草本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：汝瓊娜、段曙光、李光平。

GB/T19199—2003砷化鏢材料是除硅以外的另一重要的功能材料,在微電子領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。半絕緣砷化鏢材料的半絕緣特性主要由以碳受主為主的剩余雜質(zhì)和深施主EL2的有效補(bǔ)償獲得。因此精確測(cè)量半絕緣砷化鏢中碳濃度十分重要。半絕緣砷化鏢中碳濃度紅外測(cè)試方法雖已制定電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SJ3249.2—1989),但依該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量時(shí),不僅對(duì)試樣厚度有嚴(yán)格要求,且要進(jìn)行雙面拋光。由于半導(dǎo)體工藝過(guò)程中所使用的半絕緣砷化鏢晶片厚度為0.5mm左右.所以該標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的測(cè)量方法已經(jīng)不能滿足需要。本標(biāo)準(zhǔn)的制定實(shí)施.擴(kuò)充了原有的電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容.增加了薄片測(cè)量部分，解決了薄片試樣從制樣到微區(qū)測(cè)量的分析技術(shù)和規(guī)范，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

GB/T19199-2003半絕緣砷化家單晶中碳濃度的紅外吸收測(cè)試方法范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了非摻雜半絕緣砷化鏢品片中碳濃度的紅外吸收測(cè)試方法.本標(biāo)準(zhǔn)適用于電阻率大于1.0×10”Q·cm的非摻雜半絕緣砷化鏢品片中碳濃度的測(cè)定。可測(cè)定的最低碳濃度為4.0×10"cmn-。方法原理碳為半絕緣砷化鏢中主要淺受主雜質(zhì),其局域模振動(dòng)譜帶(室溫譜帶的頻率位置579.8cm.78K下譜帶的頻率位置582.5cm)吸收系數(shù)和半高寬乘積與替位碳濃度具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。由測(cè)得的紅外吸收光譜碳峰的吸收系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算碳濃度3儀器31紅外分光光度計(jì)或傅里葉變換紅外光譜儀，儀器的最低分瓣率應(yīng)優(yōu)于0.5cm23.2光孔直徑為13mm的樣品架;紅外顯微鏡.該顯微鏡帶有可沿X-Y方向精確移動(dòng)的機(jī)械載物臺(tái)測(cè)量光孔可調(diào)。3.378K樣品顯微測(cè)量裝置：78K樣品測(cè)量裝置。3.4干分尺·精度：0.01mm。式樣4.1厚度為2mm～6mm的試樣,研磨后雙面拋光,使兩表面呈光學(xué)鏡面4.2厚度為0.4mm～2mm的試樣.用解理法將試樣平行解理成一窄條，窄條寬度為測(cè)量試樣所需厚度·厚度大約為4mm(見(jiàn)圖1)。解理面呈鏡面，應(yīng)滿足測(cè)量要求。E和S——兩平行解理面；原始試樣厚度：廣一試樣測(cè)量厚度（a）為0.4mm～2mm半絕緣砷化家片（b）為切下窄條試樣圖1窄條試樣部面圖4.3參考標(biāo)樣4.3.1參考標(biāo)樣用水平法生長(zhǎng)的非摻雜無(wú)碳(碳濃度小于3×10"m一")砷化鏢單晶中切取4.3.2參考標(biāo)樣和試樣應(yīng)

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