SJ_T 11500-2015碳化硅单晶晶向的测试方法.pdf

ICS 29. 046H 83备案号：50557-2015中华人民共和国电子行业标准SJ/T 11500—2015碳化硅单晶晶向的测试方法Test method for measuring crystallographic orientation of monocrystalline siliconcarbide2015－10－01实施2015 - 04- 30 发布Sr发布中华人民共和国工业和信息化部T SJ/T 11500—2015前 言-2009给出的规则起草。本标准按照GB/T 1.1一请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203）归口。本标准起草单位：中国电子科技集团公司第四十六研究所、工业和信息化部电子工业标准化研究院。本标准主要起草人：丁丽、郝建民、周智慧、蔺娴、何秀坤、冯亚彬、裴会川。5-5善--_= SJ/T 11500--2015碳化硅单晶晶向的测试方法1范围本标准规定了利用X射线衍射定向法测定碳化硅单晶晶向的方法。本标准适用于晶型为6H和4H的碳化硅单晶的晶向测定。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。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用标准，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T14264　半导体材料术语3术语和定义GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1布拉格角bragg angle入射的X射线照射到样品上，在满足反射定律的方向设置反射线接收装置，入射线与反射面之间的夹角为布拉格角。4　方法原理单晶中的原子以三维周期方式排列，可看作由面间距为d的一系列平行平面组成，当一束平行的单色X射线入射到该平面上，且X射线照在相邻平面之间的光程差为其波长的n倍（n为整数）时，就会产生衍射。利用计数器探测衍射线，根据其出现的位置可确定单晶的晶向，如图1所示。沙一然a儿度070嘉面图1X射线照射到单晶上几何衍射条件 SJ/T 11500—2015当入射光束与衍射平面的夹角θ、X射线波长、晶面间距d、衍射级数n同时满足布拉格定律（见公式（1））时，X射线衍射光束强度将达到最大值。常见的碳化硅单晶属六方晶系，其晶面间距d与晶胞参数a、c及密勒指数h、k、l的关系见公式(2)。n =2dsin............(1)零电.欢欢欢迎迎迎迎迎临4 h² + hk + k?12(2)Tc2d?α?35仪器设备5.1X射线测试装置一般使用铜靶，X射线束靠一个狭缝系统准直。5.2试样放置在支架上，使被测面可以绕满足布拉格条件的轴旋转。5.3入射X射线束、衍射X射线束、基准面法线、探测器窗口在同一平面内，并可使入射X射线的延长线与探测器轴向的夹角为两倍的布拉格角。6测试环境！. 36.1环境温度：（(18-28)6.2环境湿度应不大于75%。1.;---- 3-7测试程序Vi-.7. 1选择布拉格角，根据被测晶体的大致取向计算或查表得到20（见表1和表2）。:2.7.2将探测器轴向置于-20 位置。7.3将被测试样安装在支架上，并适当固定。7.4开启X射线发生器，转动测角仪，直到射线衍射强度最大为止。7.5记录测量角度l7.6将试样沿被测面（基准面）法线以同一方向分别旋转90°、180°和270%并分别重复7.4，依次记录测量角度 w2、3和 4表14H-SiC单晶20 角（Cu靶kαt=0.154:06 nm)衍射面20hkl(100)33.549°(004)35.670°(110)59.994°(201)71.233°(008)75.760°注：(hkl)晶面表示法等价于(hkil)，i=-(k+h)。2 SJ/T 11500--2015表 26H-SiC 单晶 20 角（Cu靶kαl =0.15406nm）衍射面20hkl34.182°(101)35.588°(006)60.153°(110)75.654°(00,12)100.20°(211)注：(hkl)晶面表示法等价于(hkil)，i--(k+h)。8结果处理角度偏离分量α和β分别按公式（3）和（4）计算：8.11(3)α=(1 --y3)2(4)β=(w2 -y4 )2式中：α、β角度偏离分量，单位为度（°）；测量角度，单位为度（°）1、W2、3和4被测平面与所要求的结晶平面之间的总角度偏离β按公式（5）计算：8.2(5)cosp-cosa-cosβ当总角度偏离β小于5°时，公式（5）可简化为：pα?+β?2(6)9精密度在重复性条件下，本方法测得的碳化硅单晶晶向总角度偏离的标准偏差小于0.25°10报告报告应包括如下内容：样品来源;a)样品编号、名称、规格；b)晶体参考平面;c)被测平