ICS 77.040 H 17 中华人民共和国国家标准 GB/T19199-2015 代替GB/T19199-2003 半绝缘砷化家单晶中碳浓度的 红外吸收测试方法 Test methods for carbon acceptor concentration in semi-insulating gallium arsenide single crystals by infrared absorption spectroscopy 2015-12-10发布 2016-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会
GB/T 19199-2015 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T19199-2003《半绝缘砷化单晶中碳浓度的红外吸收测试方法》。
本标准与GB/T19199一2003相比，主要有以下变化： 一扩展了半绝缘砷化单晶电阻率范围，将电阻率大于10Ωcm修改为大于10°Ωcm； 将范围由“非掺杂半绝缘砷化单晶"修改为"非掺杂和碳掺杂半绝缘砷化单晶”； 一去除了0.4mm～2mm厚度测试样品的解理制样方法； 一室温差示法测量时，将"仪器分辨率为0.5cm或1cm-1”，修改为"仪器分辨率1cm-1”。
本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203）与全国半导体设备和材料标准 化技术委员会材料分会（SAC/TC203/SC2)共同提出并归口。
本标准起草单位：信息产业专用材料质量监督检验中心、天津市环欧半导体材料技术有限公司、中 国电子材料行业协会。
本标准起草人：何秀坤、李静、张雪图。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T 19199-2003。
GB/T 19199-2015 半绝缘砷化家单晶中碳浓度的 红外吸收测试方法 1范围 本标准规定了半绝缘砷化单品中碳浓度的红外吸收测试方法。
本标准适用于电阻率大于10"Ωcm的非掺杂和碳掺杂半绝缘砷化单晶中碳浓度的测定。
测量 范围：室温下从1.0×10atoms/cm²到代位碳原子的最大溶解度，77K时检测下限为 4.0× 10 atoms/cm²。
2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
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GB/T14264半导体材料术语 3术语和定义 GB/T14264界定的术语和定义适用于本文件。
4方法提要 碳为半绝缘砷化中主要浅受主杂质，其局域模振动谱带（室温谱带峰位为580cm-.77K谱带峰 位为582cm)吸收系数与代位碳浓度具有对应关系，由测得的吸收系数根据经验公式即可计算出碳 浓度。
5干扰因素 5.1杂散光到达检测器，将导致碳浓度测试结果出现偏差。
5.2测试样品的测试面积应大于光阑孔径，否则可能导致错误的测试结果。
5.3室温测试时，砷化中碳带半高宽可接受的数值应小于2cm一。
在光谱计算时，较大的半高宽将 导致测试误差，半高宽的确定方法见9.2.7。
6仪器设备 6.1傅里叶变换红外光谱仪，仪器的最低分辨率应优于0.5cm。
6.277K低温样品测试装置。
6.3千分尺：精度为10μm。
GB/T 19199-2015 7测试环境 除另有规定外，应在下列环境中进行测试： a）环境温度为24℃士2°℃； b）相对湿度小于70%； c）测试室应无机械冲击、振动和电磁干扰。
8测试样品 测试样品厚度为0.2000cm～0.6000cm，双面研磨、抛光，使其两表面呈光学镜面。
参比样品从水 平法生长的非掺杂砷化单晶中选取，要求碳浓度小于3.0×10"atoms/cm”。
9测试步骤 9.1方法选择 当测试样品碳浓度大于或等于1.0×10atoms/cm²时，可采用室温差示法测试，当测试样品碳浓 度小于1.0×10atoms/cm时，采用77K低温空气参比法测试。
9.2室温差示法 9.2.1用千分尺测量参比样品/测试样品厚度，测量3个～5个点，取平均值，结果保留4位有效数字。
9.2.2设置仪器参数，使光谱仪分辨率为1cm。
9.2.3由于信噪比与测试时间成正比，为提高信噪比可以通过增加扫描次数。
建议扫描次数为 300次。
9.2.4放人光阑孔径为13mm的样品架，将参比样品/测试样品放入样品架。
9.2.5在9.2.1~9.2.4的条件下，分别测得参比样品、测试样品在波长574cm1～590cm范围的吸 收光谱。
9.2.6按式（1）和式（2）分别计算差减因子和差示光谱： FCR=Ts/T 式中： FCR-...
