ICS 77.040 H 21 中华人民共和国国家标准 GB/T 8760—2020 代替GB/T8760—2006 砷化镓单晶位错密度的测试方法 Test method for dislocation density of monocrystal gallium arsenide 2021-08-01实施 2020-09-29发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T8760—2020 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/T8760—2006《砷化镓单晶位错密度的测量方法》。本标准与GB/T8760—2006 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下： 修改了标准范围中的规定内容和适用范围（见第1章，2006年版的第1章）； 一增加了规范性引用文件（见第2章）； 删除了位错、位错密度的术语和定义，增加了引导语“GB/T14264界定的术语和定义适用于 本文件”（见第3章，2006年版的2.1、2.2）； 删除了方法原理中“采用择优化学腐蚀技术显示位错”的内容（见第4章，2006年版的第3章）： 一增加了“除非另有说明，测试分析中仅使用确认为分析纯及以上的试剂，所用水的电阻率不小 于12M2·cm"（见第5章）； 修改了氢氧化钾、硫酸、过氧化氢的要求（见第5章，2006年版的第4章）； 一 修改了抛光液的要求（见5.4，2006年版的5.3）； - 仪器设备中增加"铂埚或银埚”（见6.3）； 一修改了试样制备的要求（见第7章，2006年版的第5章）； 增加了使用带数码成像的金相显微镜测试时的视场面积和测试点选取的要求（见8.2.2、8.3.1）； 增加了位错腐蚀坑较多且有重叠时的计数方法以及形貌图（见8.4.2）； 试验数据处理中的计算公式用S-代替C（见第9章，2006年版的第8章）； 修改了章标题，并增加精密度的技术要求（见第10章，2006年版的第9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：有研光电新材料有限责任公司、云南临沧鑫圆锗业股份有限公司、国合通用测试 评价认证股份公司、中国电子科技集团第四十六研究所、广东先导稀材股份有限公司、雅波拓（福建）新 材料有限公司。 本标准主要起草人：赵敬平、林泉、于洪国、惠峰、刘淑凤、姚康、许所成、许兴、马英俊、王彤涵、 赵素晓、韦圣林、陈晶晶、付萍。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T8760—1988,GB/T8760—2006。 1 GB/T8760—2020 砷化镓单晶位错密度的测试方法 1范围 本标准规定了砷化傢单晶位错密度的测试方法 本标准适用于(100)、111)面砷化镓单晶位错密度的测试，测试范围为0cm2~100000cm-。 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文件，其最新版本（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界定的术语和定义适用于本文件。 4方法原理 位错露头处腐蚀速度较快，进而形成具有特定形状的腐蚀坑。在显微镜下观察并按一定规则统计这些 具有特定形状的腐蚀坑，单位视场面积内的腐蚀坑个数即为位错密度。 5 试剂 除非另有说明，测试分析中仅使用确认为分析纯及以上的试剂，所用水的电阻率不小于12MQ·cm。 5.1氢氧化钾（KOH），质量分数不小于85%。 5.2硫酸（H,SO4），质量分数为95%～98%。 5.3 过氧化氢（H,O2），质量分数不小于30% 抛光液：硫酸、过氧化氢、水的混合液，体积比为（2～3）：1：1，现用现配。 SAG 6 仪器设备 6.1金相显微镜，放大倍数为100倍～500倍，能满足8.2规定的视场面积要求。 6.2加热器，能将氢氧化钾加热至熔融澄清状态。 6.3 铂埚或银埚。 7 试样制备 7.1 定向切取 对待测的砷化镓单晶定向后，垂直于砷化单晶生长方向切取厚度不小于0.5mm的测试片试样， 1 GB/T87602020 其晶向偏离度应不大于1° 7.2研磨 7.2.1手工研磨试样时，用粒度为30um的金刚砂（或相当粒度的氧化铝粉）水浆研磨，使其表面平整。 用水清洗干净后，再用粒度为6.5μm的金刚砂（或相当粒度的氧化铝粉）水浆研磨，使其表面光洁，无目 视可见的机械划痕，然后用水清洗、吹干。 7.2.2研磨机研磨试样时，将试样放在研磨机上，用粒度为6.5μm的金刚砂（或相当粒度的氧化铝粉） 水浆研磨，使其表面平整光洁，无目视可见的机械划痕，然后用水清洗、吹干。 7.3 化学抛光 用抛光液将研磨后的试样抛光至无损伤的光亮表面。 7.4腐蚀 将氢氧化钾放在铂埚或银埚内加热至400℃土15℃，待氢氧化钾熔融并澄清后，将抛光后的 试样放入熔融氢氧化钾中，直至镜面。不同晶面的腐蚀时间如下： a）100）面晶片，腐蚀时间为10min～17min； b) (111)Ga面晶片，腐蚀时间为10min～15min； (111)As面晶片，腐蚀时间为10min~15min。 7.5 清洁处理 将腐蚀完成的试样取出，自然冷却至室温。然后用水冲洗，将吸附在试样上的化学药品充分洗净， 吹干。 8试验步骤 8.1又 观察试样 肉眼观察试样是否有宏观缺陷及其分布情况，并做好记录， 8.2选择视场面积 8.2.1将试样置于金相显微镜载物台上，选择放大倍数为100倍或1mm左右的视场面积，扫视试样 表面，估算位错密度Nd。根据位错密度N，选取视场面积，具体如下： c)1 N.>10000cm-²，选用视场面积S≥0.1mm。 8.2.2若使用带数码成像的金相显微镜，允许视场面积适当减小，但应不小于上述视场面积的70%。 8.3 选取测试点 8.3.1对于D形砷化镓单晶片，测试点选取位置见图1。试样宽度与测试点间距的关系见表1。 2