標準解讀

《GB/T 30654-2014 Ⅲ族氮化物外延片晶格常數測試方法》是一項國家標準，專門針對Ⅲ族氮化物（如GaN, AlN, InN及其合金）材料的外延層晶格參數進行測量的方法進行了規定。該標準適用于通過X射線衍射技術來測定這些材料的晶格常數。主要內容包括：

  • 范圍：明確了本標準適用的對象為采用分子束外延、金屬有機化學氣相沉積等技術制備的Ⅲ族氮化物薄膜樣品。

  • 術語和定義：給出了與測試相關的關鍵術語解釋，比如“晶格常數”、“外延層”等專業名詞的確切含義。

  • 原理：基于布拉格方程，利用X射線在晶體中的衍射現象來確定晶格間距，進而計算出晶格常數。對于不同取向的晶體面，選擇合適的衍射條件可以獲得更準確的結果。

  • 儀器設備及要求：指定了進行實驗所需的X射線衍射儀類型及其性能指標，以及對樣品準備的具體要求。

  • 測試步驟：

    • 樣品準備：確保待測樣品表面平整清潔；
    • 測試條件設定：根據所選衍射峰調整入射角度、掃描速度等參數；
    • 數據采集與處理：記錄衍射圖譜，并通過軟件分析得到精確的晶格常數值。

  • 結果表示：最終結果應以晶格常數的形式給出，并附帶不確定度估計，以便于質量控制和科學研究中使用。

  • 重復性和再現性：提供了關于如何評估測試結果之間一致性的指導原則，這對于保證數據可靠性至關重要。

  • 安全事項：強調了操作過程中需要注意的安全問題，特別是關于輻射防護和個人保護措施。


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....

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  • 現行
  • 正在執行有效
  • 2014-12-31 頒布
  • 2015-09-01 實施
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文檔簡介

ICS7704020

H21..

中華人民共和國國家標準

GB/T30654—2014

Ⅲ族氮化物外延片晶格常數測試方法

TestmethodforlatticeconstantofⅢ-nitrideepitaxiallayers

2014-12-31發布2015-09-01實施

中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局發布

中國國家標準化管理委員會

GB/T30654—2014

前言

本標準按照給出的規則起草

GB/T1.1—2009。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任

。。

本標準由全國半導體設備和材料標準化技術委員會和全國半導體設備和材料標準

(SAC/TC203)

化技術委員會材料分會共同提出并歸口

(SAC/TC203/SC2)。

本標準起草單位中國科學院半導體研究所

:。

本標準主要起草人孫寶娟趙麗霞王軍喜曾一平李晉閩

:、、、、。

Ⅰ

GB/T30654—2014

Ⅲ族氮化物外延片晶格常數測試方法

1范圍

本標準規定了利用高分辨射線衍射測試族氮化物外延片晶格常數的方法

XⅢ。

本標準適用于在氧化物襯底等或半導體襯底等上外延生長的

(Al2O3、ZnO)(GaN、Si、GaAs、SiC)

氮化物單層或多層異質外延片晶格常數的測量其他異質外延片晶格常數的測量也可

(Ga,In,Al)N。

參考本標準

。

2符號

下列符號適用于本文件

。

FWHM半高寬衍射峰高一半處衍射峰的全寬

:,。

ω入射光和樣品表面之間的角度

:。

θ探測器與入射光之間的角度

2:。

χ軸傾斜樣品的軸由樣品表面和衍射平面相交而成

:,。

χ角樣品表面和衍射平面相交的角度

:。

ω-θ掃描或θ-ω掃描聯動掃描探測器以兩倍于樣品的速度掃描

22:,。

θ射線產生衍射時入射光線與反射面之間的角度

B:X。

3方法原理

31總則

.

族氮化物半導體外延片相對結晶完整性較好利用高分辨射線衍射方法測量樣品的晶格常數

Ⅲ,X

不但很方便而且具有精度高無損傷和無污染的特點外延片晶格常數的測量方法有兩大類相對測

,、。:

量方法和絕對測量方法

。

32相對測量方法

.

根據外延峰相對于襯底峰的位置來確定外延膜的晶格常數在此測量方法中認為襯底不發生形

。,

變處于完全弛豫狀態然后利用雙晶衍射或者三軸晶衍射進行ω-θ掃描從而得到外延膜衍射峰與襯

,,2,

底峰的峰間距ω若外延峰在襯底峰的左側外延膜處于壓應變狀態ω為負若外延峰在襯底峰的

Δ。,,Δ;

右側外延膜處于張應變狀態ω為正根據布拉格方程dθnλ得到對應的晶面間的距離即

,,Δ。2sinB=,,

式

(1):

θs

de=sinds

θs+ω……(1)

sin(Δ)

式中

:

de外延膜晶面的面間距

———

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