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    GBT 1558-1997 硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法
    硅碳原子红外吸收测量方法含量
    19 浏览2025-06-09 更新pdf0.38MB 未评分
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    摘要:本文件规定了用红外吸收法测量硅中间隙碳原子含量的方法。本文件适用于半导体级硅材料中碳含量的测定,碳浓度范围一般为1×10^16至5×10^20 atoms/cm³。
    Title:Measurement of Substitutional Carbon Atom Content in Silicon by Infrared Absorption Method
    中国标准分类号:H32
    国际标准分类号:25.160

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    GBT 1558-1997 硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法
  • 拓展解读

    GBT 1558-1997 硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法

    硅材料在半导体工业中占据核心地位,而其中的碳杂质对材料性能具有重要影响。特别是硅中的代位碳原子(CSi),因其与硅晶格的结合特性,成为研究的重点之一。为了准确测定硅中代位碳原子的含量,国家标准《GBT 1558-1997》提出了基于红外吸收光谱的测量方法。本文将对该标准的核心内容、技术原理及应用进行详细探讨。

    技术原理

    硅中代位碳原子的含量可以通过其特有的红外吸收峰来表征。根据量子力学理论,代位碳原子会引入特定的能量态,从而导致红外光谱中出现独特的吸收峰。具体而言,该吸收峰位于约790 cm-1附近,这是由于C-Si键的振动模式引起的。

    • 红外吸收光谱:通过测量样品在特定波长范围内的透射或反射光强度变化,可以确定目标物质的存在及其浓度。
    • 标准曲线法:利用已知浓度的标准样品建立校准曲线,通过对比未知样品的吸收强度,推算出代位碳原子的含量。

    测量步骤

    按照GBT 1558-1997标准,测量过程主要包括以下几个步骤:

    • 样品制备:确保样品表面清洁无污染,并采用适当的切割和抛光工艺以减少散射效应。
    • 仪器校准:使用高精度红外光谱仪,并通过标准样品验证仪器的灵敏度和线性范围。
    • 数据采集:在790 cm-1附近采集吸收光谱数据,并记录峰值强度。
    • 结果计算:根据标准曲线公式,将吸收强度转换为代位碳原子的浓度。

    优点与局限性

    该方法具有以下优点:

    • 操作简单,无需复杂的前处理步骤。
    • 检测灵敏度高,能够满足低浓度碳杂质的分析需求。
    • 重复性好,适合大规模生产中的质量控制。

    然而,该方法也存在一定的局限性:

    • 对样品纯度要求较高,某些杂质可能会干扰吸收峰的准确性。
    • 对于极高浓度的碳杂质,可能超出红外光谱的线性范围。

    结论

    GBT 1558-1997标准为硅中代位碳原子含量的测量提供了科学、可靠的方法。通过对红外吸收光谱的精确分析,该方法不仅能够有效评估硅材料的质量,还为半导体器件的研发提供了重要的技术支持。未来,随着测试技术的不断进步,该方法有望进一步提升其灵敏度和适用范围,为相关领域的研究提供更大的帮助。

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