ICS77.040 H 17 中华人民共和国国家标准 GB/T 171702015 代替GB/T17170—1997 半绝缘砷化镓单晶深施主EL2 浓度红外吸收测试方法 Test method for the EL2 deep donor concentration in semi-insulating gallium arsenide single crystals by infrared absorption spectroscopy 2015-12-10发布 2016-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 17170—2015 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准与GB/T17170一1997相比，主要有以下变化 修改了标准名称； —扩展了半绝缘砷化单晶电阻率范围，将电阻率大于10α·cm修改为大于10°α·cm； 删除了0.4mm~2mm厚度测试样品的解理制样方法。 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203）与全国半导体设备和材料标准 化技术委员会材料分会（SAC/TC203/SC2）共同提出并归口。 本标准起草单位：信息产业专用材料质量监督检验中心、天津市环欧半导体材料技术有限公司、 中国电子材料行业协会。 本标准主要起草人：何秀坤、李静、张雪因 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T 17170—1997。 1 GB/T 17170—2015 半绝缘化单晶深施主EL2 浓度红外吸收测试方法 1范围 SZAG 本标准规定了半绝缘砷化单晶深施主EL2浓度的红外吸收测试方法。 本标准适用于电阻率大于10°Q·cm的非掺杂和碳掺杂半绝缘砷化单晶深施主EL2浓度的 测定。 本标准不适用于掺铬半绝缘砷化单晶深施主EL2浓度的测定。 规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T14264半导体材料术语 3术语和定义 GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 EL2浓度EL2 concentration EL2（砷化镓单晶中的一种本征缺陷）在砷化镓单晶体内的浓度 方法提要 处的红外吸收系数并由经验校准公式可计算EL2浓度。红外吸收系数α与EL2浓度的关系参见 附录A。 5干扰因素 5.1 杂散光到达检测器，将导致EL2浓度测试结果出现偏差。 5.2测试样品的测试面积应大于光阑孔径，否则可能导致错误的测试结果 6仪器 6.1 分光光度计：能在0.8um～2.5um范围扫描且零线吸光度波动不应超过一0.002~十0.002 6.2千分尺：精度为10μm。 1 GB/T 17170—2015 7测试环境 除另有规定外，应在下列环境中进行测试： a) 环境温度为24℃±1℃； b) 相对湿度小于70%； c) 测试室应无机械冲击、振动和电磁干扰。 测试样品 8 测试样品厚度为0.2000cm~0.4000cm，双面研磨、抛光，使其两表面呈光学镜面。 9 测试步骤 9.1 用千分尺测量测试样品的厚度，测量3～5个点，取平均值，结果保留4位有效数字。 9.2> 将光阑孔径为$10mm的空样品架置于光路上。 9.3以吸收方式进行扫描，做零线校准，仔细调整仪器，使得在0.8μm～2.5μm范围零线吸光度波动 不大于±0.002。 9.4将测试样品置于光路，使光束对准测试位置 所示。 9.6重复测试3次，计算吸光度的平均值。 0.691 0.57 1. 097 2 μum A. 0. 33 2. 000 0 μm 0. 21 1.100 1.600 2.100波长/μm 注：样品厚度0.386cm。 图1典 典型半绝缘砷化镓单晶测试样品的吸收光谱 10测试结果的计算 根据分光光度计记录的测试样品的吸收光谱图，由式（1)计算EL2吸收系数α： In10×[(A-A,)] (1) D 2 GB/T17170—2015 式中： EL2吸收系数，单位为每厘米（cm-1）； α A，——光谱图中1.0972μm处对应的吸光度值； A2 光谱图中2.0000μm处对应的吸光度值； 测试样品厚度，单位为厘米（cm）。 D EL2浓度由式（2)计算： NEL2 = 1.25 X 1016 α 式中： NEL2 EL2浓度，单位为原子数每立方厘米（atoms/cm²）； 1.25X1016 标定因子，单位为每平方厘米（cm-²）。 11 精密度 11.1重复性 单一实验室同一试验人员，对同一测试样品同一位置重复测试10次，EL2浓度的平均值为1.43X 10atoms/cm，标准偏差为4.70X10l3atoms/cm²，相对标准偏差为0.33%。 11.2再现性 同一测试样品，3个实验室测试EL2浓度的平均值为1.43×1016atoms/cm，标准偏差为3.27× 10l4atoms/cm，相对标准偏差为2.29%。 12 试验报告 试验报告应包括以下内容： 测试样品来源； a) b) 测试样品编号； c) 测试仪器名称，型号； d) 光阑孔径； e) 吸收系数和EL2浓度； f) 本标准编号； g) 测试者姓名，测试单位； 测试日期。 h)