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国家标准计划《氮化镓材料中镁含量的测定 二次离子质谱法》由 TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,TC203SC2(全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会)执行 ,主管部门为国家标准化管理委员会

主要起草单位 中国电子科技集团公司第四十六研究所

目录

基础信息

计划号
20173544-T-469
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2018-01-09
申报日期
2017-02-10
公示开始日期
2017-10-19
公示截止日期
2017-11-02
标准类别
方法
国际标准分类号
77.040
77 冶金
77.040 金属材料试验
归口单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会
执行单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会
主管部门
国家标准化管理委员会

起草单位

目的意义

GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点,是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料,并与SiC、金刚石等半导体材料一起,被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。

它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好(几乎不被任何酸腐蚀)等性质和强的抗辐照能力,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。

GaN单晶的研制,迫切需要对GaN材料中重要杂质进行检测,特别是重要掺杂剂镁元素的测试,因为掺Mg量对生长 P型 GaN有重要影响:要获得高空穴载流子浓度的 P型 GaN,Mg的掺杂量必须控制好。

掺Mg量较小时,GaN∶Mg单晶膜呈现 N型导电 ,得不到P型层;掺Mg量过大时 ,会形成与Mg有关的深施主 ,由于深施主的补偿作用,得不到高空穴浓度的 P型 GaN。

二次离子质谱法可以分析从氢到铀的所有元素及同位素,具有很高的灵敏度,是检测镁掺杂量的一个重要手段。

范围和主要技术内容

本标准规定了用二次离子质谱法(SIMS)测定氮化镓材料中镁含量的方法。 本标准适用于氮化镓材料中镁元素的定量分析。 方法原理:在高真空条件下,氧离子源产生的一次离子,经过加速、纯化、聚焦后,轰击样品表面,溅射出多种粒子,将其中的离子(即二次离子)引出,通过质谱仪将不同荷质比的离子分开,记录并计算样品中镁与镓的二次离子强度比(Mg+/Ga+),然后利用相对灵敏度因子进行定量。