【儀表網(wǎng) 儀表標(biāo)準(zhǔn)】近日，《硅單晶中碳、氧含量的測(cè)定 低溫傅立葉變換紅外光譜法》編制完成并公開(kāi)征求意見(jiàn)，該標(biāo)準(zhǔn)為修訂標(biāo)準(zhǔn)，2017年首次發(fā)布，截止日期至2022年9月19日。
硅單晶是用高純度的多晶硅在單晶爐內(nèi)通過(guò)區(qū)熔或直拉的方式拉制而成，用于制造半導(dǎo)體器件、太陽(yáng)能電池等。碳和氧是硅單晶中十分重要的雜質(zhì)元素，無(wú)論對(duì)太陽(yáng)能電池還是電子器件的硅單晶材料性能都有影響。
為確保硅晶體中的碳、氧雜質(zhì)含量的測(cè)量準(zhǔn)確性，原有標(biāo)準(zhǔn)GB/T 35306-2017的適用范圍、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容存在與實(shí)際情況不一致之處，有必要對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。該標(biāo)準(zhǔn)修訂將結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際使用情況對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)修改，同時(shí)增加多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量精密度，使GB/T 35306更為完善，從而更好地滿(mǎn)足半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。
該文件規(guī)定了低溫傅立葉變換紅外光譜法測(cè)定硅單品中代位碳、間隙氧雜質(zhì)含量的方法；適用于室溫電阻率大于1 ·cm的n型硅單晶和室溫電阻率大于3 Q·cm的p型硅單晶中代位碳、間隙氧雜質(zhì)含量的測(cè)定。
將硅單晶樣品冷卻到低于15K溫度下，用紅外光束直接透射樣品，采集透射光譜，該光譜扣除背景光譜，轉(zhuǎn)化為吸收光譜，采用差譜法，根據(jù)硅中代位碳原子在波數(shù)處的紅外吸收峰，測(cè)量吸收譜帶峰面積，參照本方法給出的校準(zhǔn)因子，根據(jù)比耳定律，計(jì)算出碳的含量，根據(jù)硅中間隙氧原子在波數(shù)處的特征吸收峰，在其吸收譜帶上建立基線，測(cè)量吸收譜帶峰面積，參照本方法給出的校準(zhǔn)因子，根據(jù)比耳定律，計(jì)算出氧的含量。 實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備有低溫傅立葉變換紅外光譜儀：具有用于波數(shù)的光學(xué)部件和檢測(cè)器，15K溫度下光譜儀分辨率應(yīng)達(dá)到或更佳；樣品架：由高熱傳導(dǎo)系數(shù)的金屬材料制成，開(kāi)有小孔并可阻擋通過(guò)樣品以外的任何紅外光線；千分尺或其他適用于測(cè)量樣品厚度的設(shè)備，精度為0.001 mm。
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