GB T 18032-2000 砷化镓单晶AB微缺陷检验方法.pdf

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1、一ICS n 040. 01 H 24 f岳2. - I . E -、G/T 18032 2000 晶ABThe inspecting method of AB microscopic defect in gallium arsenide single crystal 2000- 04 -03发布2000- 09-01实施国家质量技术监督局发布二中华人民共和国家标准国碑化镣单晶AB微缺陷检验方法GB/T 18032-2000 电坠中国标准出版社出版北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，100045电告舌，68522112中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售版权专

2、有不得翻印等开本880X12301/16 印张1/2字数7千字2000年9月第一版2000年9月第一次印刷印数11000 司后书号，155066.1-16984 定价10.00:n: 晤标目420-26 少GB(T 18032-2000 前石申化镣晶片是光电、微波及高速集成电路等器件的重要衬底材料。近年来，普遍认为衬底材料中的AB微缺陷对器件的性能有明显的影响。例如对呻化镣FET器件性能进行测试之后，用AB腐蚀液显示FET芯片上的AB微缺陷，发现芯片上的AB微缺陷密度高时.FET器件的低频跨导很低;当AB微缺陷密度低时.FET的低频跨导较高。由此可见AB液显示的AB微缺陷密度对了解衬底质量和提

3、高器件性能是一个不可忽略的参数。目前国内外都在对碑化嫁单晶AB微缺陷进行研究。但是在检验方法上还没有形成一个统一的规范。在此时制定砰化嫁单晶AB微缺陷检验方法的国家标准是适时的、非常必要的。本标准可为呻化嫁材料和器件的生产、科研单位对AB微缺陷的检验提供依据。本标准由国家有色金属工业局提出。本标准由中国有色金属工业标准计量质量研究所归口。本标准由北京有色金属研究总院起草。本标准主要起草人:王海涛、钱嘉裕、王彤涵、宋斌、樊成才。适用范围中华人民共和家准呻化单AB微缺陷检验方法The inspecting method of AB microscopic defect in gallium ars

4、enide single crystal 本标准规定了碑化嫁单品AB微缺陷的检验方法。GB/T 18032-2000 本标准适用于呻化嫁单晶AB微缺陷密度(AB-EPD)的检验。检验面为(100)面。测量范围小于5X105cm-z 2 定义2.1 AB腐蚀液AB etchant AB腐蚀液用于显示碑化嫁单晶AB微缺陷及位错线的一种化学腐蚀剂。2.2 AB微缺陷AB microdefect 呻化嫁单晶片经AB腐蚀液腐蚀后.在(100)面上显示出的椭圆状腐蚀坑所表征的微缺陷。2.3 AB微缺陷密度(AB-EPD)AB microdefect density 用AB腐蚀液显示出硝化嫁单晶片(100)

5、面上在单位表面积内AB微缺陷腐蚀坑的个数(个/cm勺。3 方法原理采用择优化学腐蚀技术显示缺陷。由于单品中缺陷附近的原子排序被破坏，品格畸变，应变比较大，在某些化学腐蚀剂中晶体缺陷处与非缺陷处腐蚀速度不同，利用这种异常的物理化学效应，在表面处产生选择性的浸蚀，从而形成特定的腐蚀图形。4 4. 1 4. 2 4.3 4.4 4.5 4.6 化学试剂硫酸CH，SO，)，分析纯。过氧化氢(H，O，)，分析纯。氢氟酸(HF)，分析纯B三氧化络(Cr03)分析纯。硝酸银(AgN03)，分析纯。去离子水，电阻率大于5M!l cm , 5 试样制备5. 1 定向切割从碑化嫁单晶键的待测部分经定向切取厚度O.

6、50. 8 mm单晶片，晶面为(100)。品向偏离小于1度。5.2 研磨与抛光国家质量技术监督局2000-04 -03批准2000- 09-01实施l . _ . GB/ T 18032-2000 5. 2. 1 机械研磨与抛光先用金刚砂机械研磨试样，再将试样化学机械抛光至镜面。要求在良好照明条件下目视观察，表面平整，无任何机械损伤。5.2.2 化学抛光和清洗使用H2SO.: H202 : H20 =5 : 1 : l(单位体积比)抛光液，在4:0C，腐蚀5min，将试样表面抛光成镜面，用去离子水清洗干净，取出。5.3 AB微缺陷腐蚀5. 3. 1 配制AB腐蚀液AB腐蚀液由20mL H;!O

7、, 80 mg AgN03, 10 g Cr03和10mL HF组成，配制AB腐蚀液时，将AgN03溶化后再加Cr03，按以上顺序加人塑料烧杯中。5. 3. 2 试样腐蚀温度与时间将试样置于AB腐蚀液中，腐蚀液高出试样lcm，恒温25C士2C，腐蚀5min至10min 。5. 3. 3 试样清洗用去离子水冲净试样表面腐蚀液，取出试样，吹干表面。5.4 AB微缺陷腐蚀坑特征经AB腐蚀液腐蚀后的试样，其(100)晶面的表面呈现AB微缺陷腐蚀坑，特征如图1所示。图1试样AB微缺陷腐蚀坑图形100X6 仪器设备6. 1 相衬金相显微镜，放大倍数为100.800倍。6.2 分析天平(1/10000)。i

8、 6. 3 塑料烧杯、慑子和量筒。7 平均AB微缺陷密度CAB-EPD)的测量800 x 7. 1 将试样置于相衬显微镜载物台上，放大100倍，扫描整个试样表面，根据AB微缺陷密度CABEPD)选取视场面积。当AB-EPD5X 103 cm 2选用视场面积sO.01 cm勺当5X103 cm-2lX10 cm-2选用视场面积，0:-:0.001 cm2。7.2 测量点的选取方式:7. 2. 1 直拉法生长的单晶片，测量点的选取如图2所示，在010J和110J两个品向的直径上，去除5 mm的边缘环形区域，以5mm间距取点测量。7.2.2 110J 5mm 为测量点位置图2LEC GaAs试样AB

9、微缺陷测量点位置示意图水平法生长的单晶片，测量点的选取如图3所示。 w 一为测量点位置 图3HB GaAs试样测量点位置示意图 图3中，即为试样宽度，L为测量点之间的问距。w35mm时，取L=5mm;即35mm时，取L=3 mm，在整个试样表面上取点。7.3 对于视场边界上的AB微缺陷腐蚀坑，其面积的一半以上在视场内，才予以计数。7.4 碎化嫁单晶平均AB微缺陷密度互E主PD按下式计算=E耳式中:i=1，2，3.n，为测量点的数目;B Ni一一第z个测量点的AB微缺陷腐蚀坑数目;C一显微镜的计算系数:S一一视场面积，cm2。检验报告按表1格式填写检验报告单。. ( 1 ) OODN GB/T 18032-2000 NnD 仰化嫁单品AB微缺陷密度CAB-EPDl检验报告单表l日月年H筒。样品编号品面视场面积腐蚀剂腐蚀温度腐蚀时间样品图形测量点及AB微缺陷腐蚀坑数l 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 平均AB-EPDC个/cm2)检验者注1 在样品图形中表示出测量点的位置及其序号e2 在样品图形中表示出AB微缺陷密度就其他晶体不完整性的位置和分布g测量误差9 不得翻印版权专有本标准测量误差土35%。 书号，155066-16984 3略目42026标