GB T 1557-1989 硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法The method of determining lnterstiti al oxygen content in silicon by infrared absorption 1 主缸内容与适用范围本标准规定r用红外吸收测定硅晶体中间隙氧含量的方法。GB 155 7 8 9 it辛GB1557 83 本书J;f佳适用于室温电阻率大于o.1Qcm的硅晶体中氧含量的测量。测量范围为：氧的浓度从3.5 x 10 15 at cm 3至最大因溶度。2 原理2. 1 牛；为一ili.是Jtj红外光阴仪测定硅氧键在II07cm 1 (9. 033

2、 4m）处的红外吸收系数来确立Et晶体111rH1隙氧的合单。凡是有该硅氧键特征吸收带的任何晶体均可适用。2.2 本Ji；主借助i政单品1j1氧含达与1101cm l处红外吸收系数之间的关系。3测量仪器3. 1 双光；-ktr外分光光度计i均等业叶变换红外光浒仪。仪器:fl1Q7Cffi -I处的分辨率）ij_小j5cn13.Z 测量牛毛I111架。3.3 低也测量装rl，能使试样和参比样占！1维挎78K的温度。3 . F分儿，精度。.Olm m。3.5 你叫i、l亿自i、I品。4 试样制备4. 1 拙1ti;伴的山l侨4. 1 . 1 切取的i式样经双曲创磨，两表面LJJ痕、划伤，试样的厚度

3、偏差应小ll。”m,4. 1 2 研肝后的试样经机械抛光戒化学抛光（仲裁时应用机械抛光样卢1），使雨表面均是镜邸，tilj国部位应：桔皮手t1小凹坑。4. 1.3 在试样测量；部位，两表面的乎整度均不大i二2.zm,4.1.4 E测量部位试样的厚度差应不大1om,4. 1. 5 氧合；盆大l工或等Jl x 10 1 at cm斗的试样即度约沟2mm；氧含量小l1x1011atcm3 (J试样即：度约为iomm。4.2 参比样i1川自i在取与制l备4. 2. 1 参比样品用78K空气参与法选取见附录A) 4.Z.2 参比样品的市I备同4.1. 14.1.4条。4.2.3 参比样川与待ifillj

4、试样的厚度差应小j二0.5 %。中国有色金属工业总公司1989-01一28批准1991)-02-01实施109 GB 1557-89 5测量程序5. 1 方法过f在5. 1 . 1 氧食过大iill.tif l 10 17 at cm凡的试样，可采用宅气参比it或是g1)i去测扯，氧含桂小I二I xto at cm斗的试样61.采用主别桂测量。5.2 差别注5.2. 1 分别在试佯）；束和参ct庄乡Ii巾正放向比架，通光子Li主J.1-P5 tom m, 5.2.2 间根透过中Qo(f且对！；.党纠外分光Jt度计）和J!OO%。5.Z.3 j别在试样J(;jf平u参比光来j7：在：放恃测试样手

5、U)l度vc自c1Y；垂比样品。5.2.4 对双J;jf红外沙光光度计，调整扫描速度、时间常数、拉维宽度和附益等仪器参数；对（！心叫变换红外光附仪要求扫捕次数4、少f64次。在l101cm l处佳氧饱股收带的r宽度f7均32. 平宽度耐应方法直II阁。饷也基线透过事7巾峰值透峰T 71二、汇于，过7/. 11基线的、行钱，与吸收帘的两侧交tM、N，过MN作横坐标的垂纹，与横坐际相交fU I、川，血VVI v2 (cm ），即为平宽度。5.2.5 ill 300 I ooocm-1泡围内扫描，得到I107cm-处的任氧键吸收带。5.2.6吸收峰，：j皮（T1 ）小f5 %时，应采用低温测量。T户

6、f也T, M tl Ui I -V Cm 5.2.7 采刑7gK低温测量时，峰自位l一1127.Sm(8.8684陆四）处，平宽度X12ocm , 5. 2. 8重复测过次，取结果的干均的。5.3 空参比祖：测l,l:i叶，除参比光以1jLi、放参比样品外，lt余F缸子同5.2.2 5. 2. 8。S测量结果计算6. 1 收收系数的简化计算1 7o 一l一”. . . .,”,.,.,.”( 1 ) 。T式1j1,D一一试样厚度，cm1 T和11一一单线南jl哗伯处相应的透过中.%, 110 GB 1557-89 J,81式样11,jilil多次反射的悄况时，吸收系数部Jl I算见附J,;!:

7、B6.2 锅台：，内r! () l的ii算6. 2. I 差别il;300K 1Yco1 =3.14 10 17at.cm . (2) 或Nco1=6.28xppm A 78K N co 1二1.32 1017 xat cm . . ( 3 ) 9Ji; lVcoi = 2.64ppm A 6.2.2 空气参比出用空气参比注测量；时，应减去。.2c m. I。300K温度F测量；得到的吸收系数应减去。，4cm1 , 78K时吸收系数7精密度本方法单个实验室测量精密度为2 % (RI S %），多个实验室测量精密度为土3% cRlS%l。本方法的精密度数值是27个试样经过4个实钝室用室温差别法循

8、环测量得出的。试样的氧什最大j二3.0x 1017at cm 1, 8报告8. I 对仲裁和研究测量，报告应提供以下内容：a. 洲虽方法sb. 洲国仪器，c. 样i111和参比样品的编号和I厚度zd. 样，,I ，的状况（表面、热处理） t视W: iill 11 , f. 换算系数，g. it穷的吸收系数ph.斗1号l:;i . 操作者，j. 测址i期。8.2常规剖lj民以要求提供a、f、h、ifl j。I I 1 GB 1557 8 9 附录A参比样晶选取方法（补充件）本方法利用硅的多声子吸收与硅111间隙氧在7gK时不同的红外特征，即前的三声子吸收在1124Cm!I自i砖1j 1氧的精细结构在l128C m 1和l136cm l。因此选取7gK时不出现1128和！136Cffi I吸收的样品作为参比样品。附录B吸收系数的计算公式补充件）由于红外辐射在试样内部存在多次反射，所以本标准式（1 ）只是近似的，在考虑内部多次反射的情况下，垂直人射的透过率为2式rj1,R一二反射卒，一一吸收系数，cm1 D一一试样厚度，cm0 T (!-R)eD = .(81) 1 Re- 2un 按本标准采用公式1）得到的吸收系数与式（81 ）得到的吸收系数之间的相对识差小il0%。附加说明本标准由中国有色金属工业总公口标准计量研究所提出。本标准由巾国科学院上海冶金研究所负责起草。112