ICS 29.045 H 82 中华人民共和国国家标准 GB/T 5238—2019 代替GB/T5238—2009 锗单晶和锗单晶片 Monocrystalline germanium and monocrystalline germanium slices 2020-05-01实施 2019-06-04发布 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T5238—2019 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/T5238—2009《锗单晶和锗单晶片》。与GB/T5238—2009相比，除编辑性修改外 主要技术变化如下： 修订了标准适用范围，将“外延衬底”改为“红外光学部件”（见第1章，2009年版的第1章）； 规范性引用文件中删除了GB/T1552、GB/T5254，增加了GB/T1555、GB/T14264、 GBT14844、GB/T26074（见第2章，2009年版的第2章）； 一增加了术语和定义（见第3章）； 修订了牌号表示方法（见4.1，2009年版的3.2）； 增加了非掺杂锗单晶的要求（见第4章）： 断面电阻率不均匀度改为径向电阻率变化，并修订了其要求（见4.2.3,2009年版的3.3.1.1)； 修订了电阻率小于1.02·cm锗单晶的少数载流子寿命要求（见4.2.4，2009年版的3.3.1.2）； 修订了锗单晶晶体完整性的要求（见4.2.6.1，2009年版的3.3.1.4）； 修订了直径10mm100mm锗单晶的直径相对允许偏差的要求（见4.2.7，2009年版的3.3.2.1）； 增加了直径大于100mm锗单晶的要求（见4.2.7）； 删除了长度的要求（见2009年版的3.3.2.1）； 增加了锗单晶表面质量的要求（见4.2.8）； 修订了锗单晶片几何参数的要求（见4.3.2，2009年版的3.3.2.2）； 一修订了锗单晶片表面质量的要求（见4.3.3，2009年版的3.3.3）； 修订了组批、检验项目、取样及检验结果的判定（见第6章，2009年版的第5章）。 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技术委员会（SAC/TC203/SC2）共同提出并归口。 本标准起草单位：中锗科技有限公司、云南临沧鑫圆锗业股份有限公司、广东先导稀材股份有限公 司、有色金属技术经济研究院、北京合能阳光新能源技术有限公司。 本标准主要起草人：柯尊斌、刘新军、惠峰、朱刘、尹士平、杨素心、肖宗铺 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T5238—1985、GB/T5238—1995、GB/T5238—2009； GB/T15713—1995。 1 GB/T5238—2019 锗单晶和锗单晶片 1范围 本标准规定了锗单晶和锗单晶片的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书 及订货单（或合同）内容 2规范性引用文件 2 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文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T1550非本征半导体材料导电类型测试方法 GB/T1553 硅和锗体内少数载流子寿命测定 光电导衰减法 GB/T1555 半导体单晶晶向测定方法 GB/T2828.1一2012计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样 计划 GB/T 5252 锗单晶位错腐蚀坑密度测量方法 GB/T14264 半导体材料术语 GB/T14844半导体材料牌号表示方法 GB/T26074 锗单晶电阻率直流四探针测量方法 3 术语和定义 GB/T14264界定的术语和定义适用于本文件。 4要求 4.1牌号 锗单晶和锗单晶片的牌号表示应符合GB/T14844的规定。 4.2 2锗单晶 4.2.1导电类型 锗单晶的导电类型分N型、P型两种。 4.2.2 电阻率 锗单晶的电阻率应符合表1的规定。 1 GB/T5238—2019 表 1 电阻率p（23℃±0.5℃） 导电类型 掺杂剂 a.cm Ga 0.001~45.0 P型 In 0.001~45.0 Au+Ga(In) 0.5~5.0 Sb 0.001~45.0 N型 非掺杂 35.0~50.0 4.2.3 径向电阻率变化 锗单晶的径向电阻率变化应符合表2的规定。 表 2 直径d 径向电阻率变化（绝对值） mm 10≤d<50 ≤10% 50≤d<100 ≤15% 100≤d<150 ≤20% 150≤d<200 ≤25% 200≤d≤300 %08> 注：直径指未滚圆锗单晶的尺寸。 4.2.4 少数载流子寿命 锗单晶的少数载流子寿命应符合表3的规定。 表3 少数载流子寿命 电阻率 us a.cm N型 P型 0.001≤p<1.0 >1 1.0≤p<2.5 ≥100 ≥80 2.5≤p<4.0 ≥150 ≥120 4.0≤p<8.0 ≥220 ≥200 8.0≤p<16.0 ≥350 ≥300 16.0≤p50.0 ≥600 ≥>500 2 GB/T 5238—2019 4.2.5 晶向及晶向偏离度 锗单晶的晶向为<100）、<111），其晶向偏离度应不大于2° 4.2.6 晶体完整性 4.2.6.1 不同用途锗单晶的位错密度应符合表4的规定。 表 4 位错密度 用途 个/cm² 半导体器件 ≤1000 激光器组件 ≤5000 红外光学部件 ≤100000 4.2.6.2 锗单晶不应有位错堆、星形结构。锗单晶中单根小角晶界和位错排的长度均应不大于3mm， 小角晶界和位错排的总长度均应不大于锗单晶直径的1/6。 4.2.7 几何参数 储单晶的直径和直径相对允许偏差符合表5的规定。 表 5 直径d 直径相对允许偏差 mm 不大于 10~100 ≤5% >100~200 ≤10% >200~300 ≤15% 注1：直径及直径相对允许偏差指未滚圆锗单晶的尺寸。 注2：直径相对允许偏差指同一根锗单晶最大直径和最小直径之差与平均直径的比值。 4.2.8 表面质量 滚圆后的锗单晶表面应无裂纹、孔洞、划痕，柱面应无未滚到之处 4.3 锗单晶片 4.3.1 总则 单晶片的导电类型、电阻率、径向电阻率变化、少数载流子寿命、晶向及晶向偏离度、晶体完整性 应符合4.2的规定，质量由供方保证。 4.3.2 几何参数 锗单晶片的几何参数应符合表6的规定。 3