Результатом измерения удельного электрического сопротивления являются величины, вычисленные по формулам (6), (15).
. Результатом измерения коэффициента Холла и концентрации основных носителей заряда являются величины, вычисленные по формулам (10), (11) соответственно.
Результатом измерения холловской подвижности основных носителей заряда является величина, вычисленная по формуле (12).
Тип электропроводности полупроводникового материала устанавливают по знаку коэффициента Холла в соответствии с черт. 1.
Результат измерения представляют числом с тремя значащими цифрами.
Интервалы, в которых находятся суммарные погрешности измерений электрофизических параметров с доверительной вероятностью Р = 0,95, приведены в табл. 1.
ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА
Квалификация оператора в объеме, необходимом для выполнения измерений, должна соответствовать требованиям измерителя электрических параметров полупроводниковых материалов четвертого и более высокого разряда действующего тарифно-квалификационного сборника.
ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
Устройство и техническая эксплуатация используемого электроизмерительного оборудования должны отвечать требованиям «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», а также требованиям стандартов безопасности труда.
Примечание. По условиям электробезопасности электроустановки, используемые для измерения удельного сопротивления, относятся к электроустановкам напряжением до 1000 В.
К проведению измерений допускаются лица, имеющие первую квалификационную группу по электробезопасности, прошедшие инструктаж по технике безопасности на рабочем месте с записью в журнал по технике безопасности, ознакомившиеся с инструкциями по эксплуатации электроизмерительных установок.
В инструкциях по эксплуатации должен отражаться характер производства, особенности оборудования, требования по технике безопасности, по пожарной безопасности.
Инструкции утверждаются руководством данного предприятия.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 (Измененная редакция, Изм. № 4).
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Обязательное
|
Марка |
Код ОКП |
Марка |
Код ОКП |
|
ГЭ al |
17 7441 1111 02 |
ГД al |
17 7441 1211 10 |
|
ГЭ 61 |
17 7441 1112 01 |
ГД 61 |
17 7441 1212 09 |
|
ГЭ г1 |
17 7441 1114 10 |
ГД г1 |
17 7441 1214 07 |
|
ГЭ а2 |
17 7441 1121 00 |
ГД а2 |
17 7441 1221 08 |
|
ГЭ 62 |
17 7441 1122 10 |
ГД 62 |
17 7441 1222 07 |
|
ГЭ г2 |
17 7441. 1124 08 |
ГД г2 |
17 7441. 1224 05 |
|
ГЭ аЗ |
17 7441 1131 09 |
ГД аЗ |
17 7441 1231 06 |
|
ГЭ 63 |
17 7441 1132 08 |
ГД 63 |
17 7441 1232 05 |
|
ГЭ гЗ |
17 7441 1134 06 |
ГД гЗ |
17 7441 1234 03 |
(Введено дополнительно, Изм. № 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 8'
Обязательное
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ДИСЛОКАЦИЙ В СЛИТКАХ
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ГЕРМАНИЯ НА ПЛОСКОСТИ (100)
Настоящая методика предназначена для выявления дислокаций и измерения плотности дислокаций Nd в диапазоне от 1-Ю1 см-23 до 5-Ю4 см-2 и измерения длины малоугловых границ, выявляемых при избирательном травлении в виде прямолинейной цепочки дислокационных ямок травления в монокристаллических слитках (пластинах) гергяания с отклонением контролируемой поверхности от заданной кристаллографической плоскости (100) нс более 2° электронного и дырочного типа электропроводности, с удельным электрическим сопротивлением не- менее 0,005.
1. ТЕРМИНЫ
Дислокация — линейный структурный дефект,- ограничивающий зону сдвига или область дефекта упаковки внутри монокристалла.
Плотность дислокаций — количество дислокаций, выявляемых подсчетом дислокационных ямок травления, приходящихся на единицу площади поверхности монокристалла.
Полоса скольжения — протяженное скопление дислокаций, осуществляющих сдвиг в кристалле в одном направлении и лежащих в одном или в близко расположенных плоскостях.
Линия скольжения — след пересечения полосы скольжения с поверхностью монокристалла, выявляемый при избирательном травлении в виде цепочки дислокационных ямок травления.
Малоугловая граница — скопление дислокаций, образующее поверхность, разделяющую области монокристаллов с разориентацией не более 2 °.
Скопление дислокаций — локальное увеличение плотности дислокаций.
Избирательное травление — удаление полупроводникового материала химическим или электрохимическим способом, при котором скорость удаления в области дефекта и в бездефектной матрице различна
.ется размером пластины. Принятый алгоритм выбора полей определен для случая, если распределение контролируемого параметра носит радиальный характер. Координаты основных полей измерения располагают на пересечении базовых ■осей измерения с окружностями радиуса г, и г2, определяемых по формулам
г?= -4- R2 и -4 R2,
1 О z J
где 2R — длина отрезка соответствующей базовой оси измерения (черт. 3), уменьшенная на ширину 2 А ,
А— ширина нерабочей кромки, равная 1 мм.
За значение плотности дислокаций принимается среднее арифметическое значение количества дислокационных ямок травления по всем полям измерения, деленное на площадь поля измерения.
применяемые средства измерения, вспомогательное
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ
Микроскопы металлографические типа МИМ-6, МИМ-7, МБС, ММР-4, «Metalloplan», «Polivar» или аналогичные.
Микроскоп инструментальный МИН-4 или аналогичный.
Линейка измерительная металлическая по ГОСТ 427—75.
Весы ВЛТК или ВНЦ-2 по ГОСТ 23676—79 или аналогичные.
Секундомер типа «Агат» или аналогичный.
Ру^сушитель электрический типа ЕК-3.
Станок шлифовальный типа ЖК-78-09 или аналогичный.
Лабораторная посуда из фторопласта, винипласта, полиэтилена, кварца.
Стекло оконное по ГОСТ 111>—90.
Материалы абразивные по ГОСТ 2632,7—84.
Инструменты алмазные на основе порошков алмазных по ГОСТ 3206—80.
Перчатки хирургические резиновые по ГОСТ 3—88 или аналогичные.
Напальчники резиновые.
Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026—76.
Кислота фтористоводордная по ГОСТ 10484—78.
Кислота азотная по ГОСТ 11,125—84.
Калий бромистый по ГОСТ 4160—79.
Перекись водорода по ГОСТ 177—88.
Медь азотно-кислая по ТУ 6-09-3590, ч; ч.д.а. импорт «Польша».
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Вода питьевая по ГОСТ 2874—84.
Спирт этиловый синтетический по ГОСТ 5962—67 (для протирки оптики микроскопов и обезжиривания образцов при загрязнении).
Допускается применять аналогичные материалы и реактивы импортного и отечественного производства, не уступающие по качеству перечисленным и не ухудшающие метрологические характеристики методики.
ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ К ИЗМЕРЕНИЯМ
Контролируемые поверхности перед избирательным химическим травлением подвергают механической шлифовке и химической полировке.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
Контролируемые поверхности торцов или пластин обрабатывают абразивным ^порошком М-28 или М-1,4 или алмазным инструментом той же зернистости. После шлифовки образцы промывают проточной водой, сушат фильтровальной бумагой или потоком горячего воздуха.
ХИМИЧЕСКАЯ ПОЛИРОВКА
Для химической полировки используют раствор (полирующий) следующего состава:
кислота фтористоводородная — 1 часть (объемная),
кислота азотная — 3 части (объемные).
Полирующий раствор перед употреблением выдерживают не менее 30 мин. (Срок годности раствора — 72 ч при хранении в закрытой посуде). Объем полирующего раствора определяется из соотношения 3—5 см3 раствора на 1 см3, поверхности образца. При этом вся подлежащая полировке поверхность должна быть покрыта слоем раствора толщиной 1, см.
Полировку ведут при перемешивании раствора поэтапно, с промежуточными промывками водой. Время на этапе — 1,5 мин. Общее время травления 4,5—6,0 мин. Полировка проводится до получения зеркальной поверхности. (После обработки одного образца травитель для повторного применения нс пригоден).
Картины травления на плоскости (100). Увеличение 200*.
Дислокационные ямки показаны стрелками. Селективный травитель:
а — HF:HNO3:CH3COOH:KBr; 6 — 1) ll2O:HF:HNO3-Cu(NO,)2 и 2) HF:HNO„KBr;
в — H2O2:HF.H2O
Черт. 1
ПОВЕРХНОСТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДИСЛОКАЦИЯ
Равномерное
Кольцо, линии скольжения
Малоугловые границы
Черт. 2
Допускается для химической полировки использование полирующего раствора следующего состава:
кислота фтористоводородная — 1 часть (объемная);
кислота азотпая — I часть (объемная);
калий бромистый — 0,5—0,6 г/дм3 раствора.
Раствор перед употреблением выдерживают 30 мин (не менее). (Срок годности раствора ~36 ч при хранении в закрытой посуде).
Контролируемые слитки или пластины погружают в чашку с полирующим раствором при комнатной температуре так, чтобы вся измеряемая поверхность была покрыта слоем травителя. Полировка проводится до получения зеркальной поверхности. (После обработки одного образца травитель для повторного применения не пригоден).
По окончании полировки п. 5.2.1 или 5.2.2 слитки или пластины промывают водой и сушат фильтровальной бумагой или потоком горячего воздуха или оставляют в емкости с водой до этапа избирательного травления.
Избирательное травление
Для избирательного травления допустимо использование следующих травителей и способов обработки:
Травление в травителе состава:
кислота фтористоводородная — 1 часть (объемная);
перекись водорода — 1 часть (объемная);
вода — 2 части (объемные).
Травитель и способ его применения — для монокристаллических слитков с плотностью дислокаций ND ^5і1;03см-2.
Раствор после приготовления выдерживают не менее 30 мин. (Срок годности раствора примерно 36 ч, при хранении в закрытой светонепроницаемой посуде).
Контролируемые слитки или пластины погружают в чашку с травильным раствором при комнатной температуре. Объем травителя определяют из соотношения 3—5 см3 раствора на 1; см3 поверхности обрабатываемого образца. При этом вся подлежащая контролю поверхность должна быть покрыта слоем травителя толщиной примерно 1 см.
Травление ведут в течение 15 с, после чего слитки промывают водой и сушат фильтровальной бумагой или потоком горячего воздуха.
После обработки по п. 5.3.1.0 слитки погружают в чашку с раствором для травления состава:
кислота фтористоводородная •— 1 часть (объемная);
кислота азотная — 1 часть (объемная);
калий бромистый — 4—6 г/дм3 раствора.
Раствор перед употреблением выдерживают в течение не менее 30 мин. (Срок годности раствора ~36 ч при хранении в закрытой посуде).
Травление проводят поэтапно с промежуточными промывками водой. Время травления на этапе 15—25 с. Общее число этапов 3.
■5.3.2. Состав раствора для травления:
кислота фтористоводородная — 5 частей (объемных);
кислота азотная — 5 частей (объемных);
кислота уксусная — 4—6 частей (объемных);
калий бромистый — 4—6 г/дм3 раствора.
Раствор после приготовления выдерживают не менее 1 ч.
Операция травления осуществляется в соответствии с п. 5.3.11.1.
Травление ведут при перемешивании раствора поэтапно с промежуточными промывками водой в течение 2—3 мин. Время обработки на каждом этапе не более 30 с.
Состав раствора для арбитражного травления:
фтористоводородная — 2 объемные части;
азотная — 1 объемная часть;
%-ный раствор азотно
кислой меди — 1 объемная часть
Раствор после приготовления выдерживают не менее 30 мин. (Срок годности раствора примерно 72 ч при хранении в закрытой посуде).
Операция травления осуществляется в соответствии с п. 5.3.1.1.
Травление осуществляют при перемешивании раствора время травления (90±10) с. (После обработки одного образца травитель для повторного применения не пригоден).
После травления по п. 5.3.1 или 5.3.2, или 5.3.3 слитки или пластины промывают водой и сушат фильтровальной бумагой или потоком горячего воздуха.
ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Измерение плотности дислокаций проводят на металлографическом микроскопе подсчетом числа дислокационных ямок травления в 9 полях измерения, расположение которых показано на черт. 3 и координаты центров указаны в табл. 1.
