SEMI M82 - 赤外吸収分光法による半絶縁性ガリウムヒ素単結晶中の炭素アクセプター濃度の試験方法 -

Abstract

この試験方法では、次の判定が行われます。 赤外 (IR) 吸収を使用した GaAs の炭素含有量の測定。試験方法 炭素含有量と積分値との間の線形関係を利用します。 置換結合炭素 (C _As ) の局所振動の吸収。 測定温度 300 K (室温) では、この吸収は バンドは580 cm ^-1 、77 Kで582と583 cm ^-1の間で観察されます。

この試験方法では、次の判定が行われます。 主に SI 単結晶 GaAs における置換炭素の研究。使用することもできます 多結晶GaAsおよび自由キャリア濃度までの導電性GaAsの場合 約1×10 ¹⁶ cm ^-3 。

この試験方法はカーボンに適用されます 1 × 10 ¹³ cm ^-3と 溶解度限界 (>1 × 10 ¹⁶ cm ^-3 )。下段 限界は測定温度、サンプルの形状、および 分光計の品質。

300 K と 77 K の両方の測定温度を使用できます。

300 K 測定の利点は次のとおりです。

• 必要なスペクトル分解能は 1 cm-1 ですが、77 K では 0.1 cm-1 が必要です。
• クライオスタットは必要ありません。

77 K 測定の利点は次のとおりです。

• 感度が高くなります（したがって検出限界が低くなります）。
• 炭素含有量の低い参照サンプルは必要ありません。
• 市販の薄いウェーハも測定可能です。

GaAs の化学的炭素含有量は、この規格で測定される置換炭素含有量 C _Asよりも高い可能性があります。しかしながら、現在の知識によれば、最先端の単結晶GaAsにはC _Asのみが含まれている。

この文書は、SEMI M54、半絶縁性 (SI) GaAs 材料パラメータのガイドによって定められたロードマップに従っており、炭素濃度を必須の材料パラメータとして定義しています。

SEMI M54 — 半絶縁性 (SI) GaAs 材料パラメータのガイド
SEMI M64 — 赤外吸収分光法による半絶縁性 (SI) ガリウムヒ素単結晶中の EL2 ディープドナー濃度の試験方法

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