国家标准计划《碳化硅单晶中硼、铝、氮杂质含量的测定 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 。

碳化硅材料是继硅和砷化镓之后发展起来的宽禁带半导体，具有禁带宽、高击穿电场、高热导率、高饱和电子漂移速度等独特的物理与电学特性，特别适合制备高电压、高功率、高频和高温半导体电子器件，在微波通讯、雷达、电力电子等领域具有广阔的应用前景，对国民经济和国防建设具有重要意义。

进入90年代，美国国防部、能源部都把碳化硅集成电路列为重点项目，支持碳化硅项目的机构包括美国陆军研究所，美国空军科学研究办公室（AFOSR），美国国防部先进研究项目局（DARPA），美国能源部高级项目研究局（ARPA-E）等；日本几乎是全民研发碳化硅的典型国家，日本先进科学和技术创新研发资助计划（FIRST计划）和NEXT计划（Next Generation World-Leading Researchers）等从碳化硅单晶材料、外延生长、器件设计等各方面支持了碳化硅大功率器件的研发工作,极大的推动了碳化硅宽禁带半导体材料与应用的发展。

鉴于碳化硅材料重要的战略地位，在我国也受到极大的关注，国家在碳化硅材料科研及产品产业化都投入了非常大的力量，近两年在国家重点研发计划项目中都布局了碳化硅专项。

碳化硅中杂质元素含量对碳化硅材料的研制生产起着非常重要的作用，半绝缘碳化硅中氮杂质元素的含量是其半绝缘性能的直接判定依据。

硼、铝是P型杂质，氮是N型杂质，为了获得高纯半绝缘特性的碳化硅晶体，必须严格控制这两类杂质，所以对这些杂质的精确测量是必不可少的。

目前许多生产和使用碳化硅材料的企业都对碳化硅中杂质含量测试提出了需求，但是目前尚无相关测试方法的标准或可借鉴的测试方法。

虽然硅中杂质含量测试已经有《GB/T 24575-2009硅和外延片表面Na、Al、K和Fe的二次离子质谱检测方法》、《GB/T 24580-2009重掺n型硅衬底中硼沾污的二次离子质谱检测方法》等方法，但是由于硅材料电阻率较低，而半绝缘碳化硅材料的电阻率要高出许多个数量级，样品的前处理、测试条件、测试程序都有很大不同，急需单独制定相应的测试方法标准。

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本标准规定了用二次离子质谱法（SIMS）测定碳化硅材料中硼、铝、氮含量的方法。 本标准适用于碳化硅衬底及外延材料中硼、铝、氮元素的定量分析。 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。 本测试标准为半绝缘SiC中痕量杂质的定量测试，对测试仪器灵敏度要求较高，几乎达到二次离子质谱仪的检测能力的极限，同时对于二次离子质谱分析，不同元素的二次离子的产额差别很大，基体效应也比较严重，所以定量较难，必需研制合适的标样，以解决定量问题。而且半绝缘SiC通常导电性能差，在测试过程中可能有电荷积累效应，影响测试的准确性。本标准中将规定如何消除电荷积累，以达到高灵敏度、准确的测试。