GB/T 1557-1989
基本信息
标准号： GB/T 1557-1989
中文名称：硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：已作废
发布日期：1989-03-31
实施日期：1990-02-01
作废日期：2006-11-01
出版语种：简体中文
下载格式：.rar.pdf
下载大小：96404
标准分类号
标准ICS号：77.040.30;
中标分类号：冶金>>金属理化性能试验方法>>H21金属物理性能试验方法
出版信息
出版社：中国标准出版社
页数：平装16开， 页数：6， 字数：8千字
标准价格：8.0 元
相关单位信息
复审日期：2004-10-14
起草单位：上海冶金研究所
归口单位：中国有色金属工业协会
发布部门：国家技术监督局
主管部门：中国有色金属工业协会
标准简介
本标准规定了用红外吸收测定硅晶体中间隙氧含量的方法。本标准适用于室温电阻率大于0.1Ω·cm的硅晶体中氧含量的测量。 GB/T 1557-1989 硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法 GB/T1557-1989 标准下载解压密码：www.bzxz.net
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标准内容
中华人民共和国国家标准
硅晶体中间隙氧含量的
红外吸收测量方法
The method of determining interstitialoxygen content in silicon
by infrared absorption
主题内容与适用范围
本标准规定了用红外吸收测定硅晶体中间隙氧含量的方法。GB1557—89
代 GB 1557---83
本标准适用于室温电阻率大于0.192·cm的硅晶体中氧含量的测量。测量范围为：氧的浓度从3.5×1015at.cm-°至最大甜溶度。2原理
2.1本方法是用红外光谱仪测定硅一氧键在1107cm-1（9.0334μm）处的红外吸收系数来确定硅晶体中隙氧的含量。凡是有该硅-氧键特征吸收带的任何晶体均可适用。2.2本方法借助于硅单晶中氧含量与1107cm-1处红外吸收系数之间的关系。3测量仪器
3.1双光束红外分光光度计或傅立叶变换红外光谱仪。仪器在1107cm~1处的分辨率应小」5cm。3.2测量样品架。
3.3低温测量装置，能使试样和参比样品维持78K的温度。3.4f分尺，精度0.01mm。
3.5标准面中晶。
4试样制备
4.1测量试样的制备
4.1.1切取的试样经双面研磨，两表面无刀痕、划伤，试样的厚度偏差应小于10m4.1.2研磨后的试样经机械抛光或化学抛光（仲裁时应用机械抛光样品），使两表面均星镜而，在测量部位应无桔皮和小凹坑。
4.1.3在试样测量部位，两表面的中整度均不大于2.2μm。4.1.4在测量部位试样的厚度差应不大十10um。4.1.5氧含量大于或等于1×1017at·cm-3的试样厚度约为2mm；氧含量小=1×1017at.cm-3的试样厚度约为10mm。
4.2参比样品的选取与制备
4.2.1参比样品用78K空气参考法选取（见附录A）。4.2.2参比样品的制备同4.1.1~4.1.4条。4.2.3参比样品与待测试样的厚度差应小于0.5%。中国有色金属工业总公司1989-01-28批准1990-02—01实施
5测量程序
5.1方法选择
GB1557—89
5.1.1氧含量大「或等于1×10\at·cm-的试样，可采用空气参比法或差别法測量；氧含量小于1×lo\ at·cm-?的试样应采用差别法测趾。5.2差别法
5.2.1分别在试样光束利参比光束1安放样品架，通光孔径为5~10mm。5.2.2谢整透过率0%（仪对双光束红外分光光度计）利100%。5.2.3分别在试样光束和参比光束中安放待测试样和厚度匹配的参比样品。5.2.4对双光束红外分光光度计，调整扫描速度、时间带数、狄缝宽度和增益等仪器参数；对傅叶变换红外光谱仪要求扫描次数不少子64次。在1107cm-【处硅－氧键吸收带的半宽度应为32cm！TT，过T作基线
平宽度确定方法如图。确基线透过率7和峰值透过率T，令T=的行线，与吸收带的两侧交于M、N，过MN作横坐称的垂线，与横坐标相交、2，A=U2（cml），即为半宽度。
5.2.5企1300～1000cm-|范围内扫描，得到1107cm~1处的硅-氧键吸收带。5.2.6吸收峰高度（T-7）小于5%时，应采用低温测量。T%
（8.8684um）处，宽度为20cm
5.2.7采用78K低温测量时，峰值位1127.6cm-15.2.8重复测盐三次，取结果的平均值。5.3空气参比法bZxz.net
测量时，除参比光束中1不放参比样品外，其余程序同5.2.2～5.2.8。6测量结果计算
6.1吸收系数α的简化计算
式jl：D.
T,和T
试样原度，cm；
基线和峰值处科应的透过率。%。T
GB1557-89
考患试样内部多次皮射的情况时，吸收系数α的计算见附求B。6.2氧含鼠Nro的计算
6.2.1差别法
300KNto1=3.14×1017×αat.cm或 Nto］ =6.28×αppmA
78KNto1=1.32.x1017xaat.cm
或 Ncol=2.64×appmA
6.2.2空气参比法
（3）
用空气参比法测量时，300K温度下测量得到的吸收系数α应减去0.4cm-1，78K时吸收系数α应减去0.2cm-1
精密度
本方法单个实验室测量精密度为±2%（RIS%），多个实验室测量精密度为±3%（RIS%）。本方法的精密度数值是27个试样经过4个实验室用室温差别法循环测量得出的。试样的氧含量大十3.0×107at·cm-3
8报告
81对仲裁和研究测量，报告应提供以下内容！a.
测量方法；
测量仪器；
样品和参比样品的编号和厚度；样晶的状况（表面、热处理），测鼠部位；
换算系数；
计算的吸收系数；
氧含量；
操作者；
测量期。
8.2常规测散只要求提供a、f、h、i和i。111
GB 1557—89
附录A
参比样品选取方法
（补充件）
本方法利用硅的多声子吸收与硅中间隙氧在78K时不同的红外特征，即硅的三声子吸收在1124cm！i而硅1氧的精细结构在1128cm-1和1136cm-！。因此选取78K时不出现1128和1136cm~1吸收的样品作为参比样品。
附录B
吸收系数α的计算公式
（补充件）
由红外辐射在试样内部存在多次反射，所以本标准式（1）只是近似的，在考虑内部多次反射的情况下，垂直人射的透过率为式中：R
反射率，
-吸收系数，cm-l
试样厚度，cm。
(1-R)\e-αD
1-Re-2αD
按本标准采用公式（1）得到的吸收系数与式（B1）得到的吸收系数之间的相对误差小于10%。附加说明：
本标准由中国有色金属工业总公司标准计量研究所提出。本标准由中国科学院上海冶金研究所负责起草。112
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硅晶体中间隙氧含量的
红外吸收测量方法
The method of determining interstitialoxygen content in silicon
by infrared absorption
主题内容与适用范围
本标准规定了用红外吸收测定硅晶体中间隙氧含量的方法。GB1557—89
代 GB 1557---83
本标准适用于室温电阻率大于0.192·cm的硅晶体中氧含量的测量。测量范围为：氧的浓度从3.5×1015at.cm-°至最大甜溶度。2原理
2.1本方法是用红外光谱仪测定硅一氧键在1107cm-1（9.0334μm）处的红外吸收系数来确定硅晶体中隙氧的含量。凡是有该硅-氧键特征吸收带的任何晶体均可适用。2.2本方法借助于硅单晶中氧含量与1107cm-1处红外吸收系数之间的关系。3测量仪器
3.1双光束红外分光光度计或傅立叶变换红外光谱仪。仪器在1107cm~1处的分辨率应小」5cm。3.2测量样品架。
3.3低温测量装置，能使试样和参比样品维持78K的温度。3.4f分尺，精度0.01mm。
3.5标准面中晶。
4试样制备
4.1测量试样的制备
4.1.1切取的试样经双面研磨，两表面无刀痕、划伤，试样的厚度偏差应小于10m4.1.2研磨后的试样经机械抛光或化学抛光（仲裁时应用机械抛光样品），使两表面均星镜而，在测量部位应无桔皮和小凹坑。
4.1.3在试样测量部位，两表面的中整度均不大于2.2μm。4.1.4在测量部位试样的厚度差应不大十10um。4.1.5氧含量大于或等于1×1017at·cm-3的试样厚度约为2mm；氧含量小=1×1017at.cm-3的试样厚度约为10mm。
4.2参比样品的选取与制备
4.2.1参比样品用78K空气参考法选取（见附录A）。4.2.2参比样品的制备同4.1.1~4.1.4条。4.2.3参比样品与待测试样的厚度差应小于0.5%。中国有色金属工业总公司1989-01-28批准1990-02—01实施
5测量程序
5.1方法选择
GB1557—89
5.1.1氧含量大「或等于1×10\at·cm-的试样，可采用空气参比法或差别法測量；氧含量小于1×lo\ at·cm-?的试样应采用差别法测趾。5.2差别法
5.2.1分别在试样光束利参比光束1安放样品架，通光孔径为5~10mm。5.2.2谢整透过率0%（仪对双光束红外分光光度计）利100%。5.2.3分别在试样光束和参比光束中安放待测试样和厚度匹配的参比样品。5.2.4对双光束红外分光光度计，调整扫描速度、时间带数、狄缝宽度和增益等仪器参数；对傅叶变换红外光谱仪要求扫描次数不少子64次。在1107cm-【处硅－氧键吸收带的半宽度应为32cm！TT，过T作基线
平宽度确定方法如图。确基线透过率7和峰值透过率T，令T=的行线，与吸收带的两侧交于M、N，过MN作横坐称的垂线，与横坐标相交、2，A=U2（cml），即为半宽度。
5.2.5企1300～1000cm-|范围内扫描，得到1107cm~1处的硅-氧键吸收带。5.2.6吸收峰高度（T-7）小于5%时，应采用低温测量。T%
（8.8684um）处，宽度为20cm
5.2.7采用78K低温测量时，峰值位1127.6cm-15.2.8重复测盐三次，取结果的平均值。5.3空气参比法bZxz.net
测量时，除参比光束中1不放参比样品外，其余程序同5.2.2～5.2.8。6测量结果计算
6.1吸收系数α的简化计算
式jl：D.
T,和T
试样原度，cm；
基线和峰值处科应的透过率。%。T
GB1557-89
考患试样内部多次皮射的情况时，吸收系数α的计算见附求B。6.2氧含鼠Nro的计算
6.2.1差别法
300KNto1=3.14×1017×αat.cm或 Nto］ =6.28×αppmA
78KNto1=1.32.x1017xaat.cm
或 Ncol=2.64×appmA
6.2.2空气参比法
（3）
用空气参比法测量时，300K温度下测量得到的吸收系数α应减去0.4cm-1，78K时吸收系数α应减去0.2cm-1
精密度
本方法单个实验室测量精密度为±2%（RIS%），多个实验室测量精密度为±3%（RIS%）。本方法的精密度数值是27个试样经过4个实验室用室温差别法循环测量得出的。试样的氧含量大十3.0×107at·cm-3
8报告
81对仲裁和研究测量，报告应提供以下内容！a.
测量方法；
测量仪器；
样品和参比样品的编号和厚度；样晶的状况（表面、热处理），测鼠部位；
换算系数；
计算的吸收系数；
氧含量；
操作者；
测量期。
8.2常规测散只要求提供a、f、h、i和i。111
GB 1557—89
附录A
参比样品选取方法
（补充件）
本方法利用硅的多声子吸收与硅中间隙氧在78K时不同的红外特征，即硅的三声子吸收在1124cm！i而硅1氧的精细结构在1128cm-1和1136cm-！。因此选取78K时不出现1128和1136cm~1吸收的样品作为参比样品。
附录B
吸收系数α的计算公式
（补充件）
由红外辐射在试样内部存在多次反射，所以本标准式（1）只是近似的，在考虑内部多次反射的情况下，垂直人射的透过率为式中：R
反射率，
-吸收系数，cm-l
试样厚度，cm。
(1-R)\e-αD
1-Re-2αD
按本标准采用公式（1）得到的吸收系数与式（B1）得到的吸收系数之间的相对误差小于10%。附加说明：
本标准由中国有色金属工业总公司标准计量研究所提出。本标准由中国科学院上海冶金研究所负责起草。112
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。