GB/T 32189-2015氮化鎵單晶襯底表面粗糙度的原子力顯微鏡檢驗法

ICS77040

H21.

中華人民共和國國家標準

GB/T32189—2015

氮化鎵單晶襯底表面粗糙度的

原子力顯微鏡檢驗法

TestmethodforsurfaceroughnessofGaNsinglecrystalsubstratebyatomicforce

microscope

2015-12-10發(fā)布2016-11-01實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布

中國國家標準化管理委員會

GB/T32189—2015

前言

本標準按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標準由全國半導體設(shè)備和材料標準化技術(shù)委員會與全國半導體設(shè)備和材料標準

(SAC/TC203)

化技術(shù)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蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所蘇州納維科技有限公司

:、。

本標準主要起草人劉爭暉鐘海艦徐耿釗樊英民邱永鑫曾雄輝王建峰徐科

:、、、、、、、。

Ⅰ

GB/T32189—2015

氮化鎵單晶襯底表面粗糙度的

原子力顯微鏡檢驗法

1范圍

本標準規(guī)定了用原子力顯微鏡測試氮化鎵單晶襯底表面粗糙度的方法

。

本標準適用于化學氣相沉積及其他方法生長制備的表面粗糙度小于的氮化鎵單晶襯底

10nm。

其他具有相似表面結(jié)構(gòu)的半導體單晶襯底應(yīng)用本標準提供的方法進行測試前需經(jīng)測試雙方協(xié)商達成

,

一致

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本文

。,

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于本文件

。,()。

產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范表面結(jié)構(gòu)輪廓法術(shù)語定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)

GB/T3505(GPS)、

半導體材料術(shù)語

GB/T14264

利用晶面原子臺階對原子力顯微鏡亞納米高度測量進行校準的方法

GB/T27760Si(111)

掃描探針顯微鏡校準規(guī)范

JJF1351

3術(shù)語和定義

和界定的術(shù)語和定義適用于本文件

GB/T3505、GB/T14264GB/T27760。

4方法原理

41測試原理

.

本標準采用原子力顯微鏡測試樣品某個區(qū)域的三維表面形貌進而根據(jù)表面形貌中包含的一組表

,

面輪廓的數(shù)值評定粗糙度由于原子力顯微鏡在高度方向的分辨率即縱向分辨率通常不超過

。()0.1nm,

橫向分辨率通?？蛇_到因此能清晰地分辨單晶襯底上的原子臺階臺階高度通常是評

10nm,(<1nm),

價單晶襯底粗糙度的有效手段

。

原子力顯微鏡測試樣品表面粗糙度的原理如圖所示測試樣品表面形貌時首先通過粗逼近裝

1。,

置將樣品和針尖接近到數(shù)納米的距離使之產(chǎn)生相互作用力原子力顯微鏡有接觸模式輕敲模式等多

,。、

種工作模式探測針尖和樣品的相互作用力以接觸模式為例探針與樣品直接接觸其相互作用力使懸

。,,

梁臂發(fā)生形變從而被激光和四象限光電探測器構(gòu)成的光杠桿所探測當通過掃描信號發(fā)生器使樣品

,。

臺產(chǎn)生xy方向移動時通過反饋控制器控制樣品的高低z使懸梁臂的形變始終保持恒定輸出z的

-,,,

變化即為測試到的表面形貌如果是輕敲模式則通過一個激振器使懸梁臂產(chǎn)生數(shù)納米到數(shù)十納米振

,。,

幅的振動當針尖和樣品相互接近產(chǎn)生相互作用力時會改變振動的振幅和相位掃描時通過反饋控制

,,