GB-T17170-1997 非掺杂半绝缘砷化镓单晶深能级EL2浓度红外吸收测试方法

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1、GB/'r17170一1997前言目前没有查阅到“半绝缘砷化稼深能级ELZ浓度红外吸收测试方法”的国际标准和国外先进标准“半绝缘砷化稼EI.2浓度红外吸收测试方法”曾制定了电子部行业标准-SJ3249.4-89.原标准测量时，要求试样厚度范围为2mm--4mm，试样表面要求进行双面抛光。由于半导体工艺过程所使用的半绝缘砷化镶晶片厚度为。.5mm左右，故原标准规定的试样厚度已不能满足实际需要。本标准的制定扩充了原电子部标准SJ3249.4-89的内容，增加了半绝缘砷化稼薄片EL2浓度测量，解决I薄片试样微区分析的测量技术。

2、本标准的制定具有很好的实用性。本标准从1998年8月1日起实施本标准由中国有色金属工业总公司提出。本标准由中国有色金属工业总公司标准计量研究所归口。本标准由电子工业部第四十六研究所负责起草。本标准主要起草人:李光平、汝琼娜、李静、段曙光、何秀坤本标准于1997年12月首次发布。本标准实施之日起.原电子部行业标准SJ3249.4-89作废中华人民共和国国家标准非掺杂半绝缘砷化稼单晶深能级EL2浓度红外吸收测试方法CR/T171701997TestmethodfordeeplevelEL2concentrationofsem

3、i-insulatingmonocrystalgalliumarsenidebymeasurementinfraredabsorptionmethod1范围本标准规定了非掺杂半绝缘砷化钵单晶及其晶片深能级EL2浓度红外吸收测试方法本标准适用于电阻率大于10'n-cm的非掺杂半绝缘砷化稼单晶及其晶片深能级EL2浓度的测本标准不适用于掺铬半绝缘砷化稼试样深能级EL2浓度测定n2方法原理非掺杂半绝缘砷化稼中EI,2浓度深电子陷阱的红外吸收系数a与EL2浓度具有对应关系，测量1.0972pm处的红外吸收系数并由经验校准公式可计算

4、出EL2浓度(红外吸收系数与EL2浓度的关系详见附录A)3测f仪器3.1分光光度计:能在0.81,m-2.51}m范围扫描且零线吸光度起伏不大于士0.002,3.2样品架:具有可调功能，对于厚度为2mm-4mm的试样，使用光栏孔径为ImmX6mm的样品架;对于厚度为0.4mm-0.6mm的试样，使用光栏孔径为(0.3^-0.5)mmX6mm的可调样品架3.3厚度测量仪:精度为lot=.4试样制备4.1厚度为2mm^4mm的试样，研磨后双面抛光，使两表面呈光学镜面4.2厚度为。4mm^-0.6mm的试样，用解理法将试样平行

5、解理成一窄条，窄条宽度为被测试样所需厚度;厚度为2mm^4mm试样，长度大于6mm(见图1)0解理面应呈镜面，满足测量要求。一一一_r"___AyIV(a)厚度为0.4mm--0.6-试样(b)切割的窄条试样F和S一两平行解理面;d-原始试样厚度;D-试样测量厚度图I窄条试样剖面图国家技术监督局1997门2一22批准1998一08一01实施GB/117170--19975测试步骤5.1厚度2mm一4mm试样5.1.1将光栏孔径为1--xG--的空样品架置于光路F.5.1.2以吸收方法进行扫描，作零线校准，仔细调整仪器，使

6、得在。.8Km--2.5kt、范围零线吸光度波动不大于士0.00205门.3将双面研磨抛光的试样置于光路，使光束对准测量位置5.1.4在。.8)an-2.5pm范围测量试样吸收光潜，得到吸光度A--一波长A曲线(h!图2)515按所选择的试样，重复测量三次，计算吸光度的平均值孰0.A33zlllI.10o1.S002.100波长(pm)图2典型半绝缘砷化稼试样的吸收光谱厚度0.4mm-y0.6mm试样:.;.1将光栏孔径为(0.3mm-0.5mm)X6mm的可调样品架置于样品光路上，使得通过样品架卜光栏的光束能量不低于未

7、加光栏时开孔能量的15%5,2.2仪器零线校准按5.1.2进行。5.2.3将解理的窄条试样放A可调样品架，然后置1试样光路中，使光束对准测量位置，测星光路如图3所示概厂透射光图3窄条试样测量光路图5.2.4按5土4记录吸光度A与波长A曲线5.2.5按所选择的试样，重复测量三次，计算吸光度的平均值。cu;rr17170-19976测妞结果计算6.1深能级E7.2浓度计31根据分光光度计记录的试样吸收光谱图由公式(1)i卜算出E7.2浓度N一I.20丫10's,⋯⋯式中刃c,一E工2浓度，。m3;一EL2吸收系数,cm25X

8、101‘一一标定因子，。ma山公式(2、计算二A,-护XIn10式中:U一一试样厚度，。“，;A,和A-一光谱图中1.0972Km和2.Olcm处所对应的吸光度值6.2典19试样EL2浓度的计算示例6.2.1已知试样厚度为0.386cm6.2.2如图2查得A:和A:分别为。.487和0.2936.2.3将.A,和A: