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(yàn)法

ICS77040

H21.

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T32189—2015

氮化鎵單晶襯底表面粗糙度的

原子力顯微鏡檢驗(yàn)法

TestmethodforsurfaceroughnessofGaNsinglecrystalsubstratebyatomicforce

microscope

2015-12-10發(fā)布2016-11-01實(shí)施

中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T32189—2015

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)與全國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)

(SAC/TC203)

化技術(shù)委員會(huì)材料分會(huì)共同提出并歸口

(SAC/TC203/SC2)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位中國(guó)科學(xué)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(biāo)準(zhǔn)主要起草人劉爭(zhēng)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(yàn)法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用原子力顯微鏡測(cè)試氮化鎵單晶襯底表面粗糙度的方法

。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于化學(xué)氣相沉積及其他方法生長(zhǎng)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(dǎo)體單晶襯底應(yīng)用本標(biāo)準(zhǔn)提供的方法進(jìn)行測(cè)試前需經(jīng)測(cè)試雙方協(xié)商達(dá)成

,

一致

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)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(yǔ)定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)

GB/T3505(GPS)、

半導(dǎo)體材料術(shù)語(yǔ)

GB/T14264

利用晶面原子臺(tái)階對(duì)原子力顯微鏡亞納米高度測(cè)量進(jìn)行校準(zhǔn)的方法

GB/T27760Si(111)

掃描探針顯微鏡校準(zhǔn)規(guī)范

JJF1351

3術(shù)語(yǔ)和定義

和界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件

GB/T3505、GB/T14264GB/T27760。

4方法原理

41測(cè)試原理

.

本標(biāo)準(zhǔn)采用原子力顯微鏡測(cè)試樣品某個(gè)區(qū)域的三維表面形貌進(jìn)而根據(jù)表面形貌中包含的一組表

,

面輪廓的數(shù)值評(píng)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(guò)

。()0.1nm,

橫向分辨率通?？蛇_(dá)到因此能清晰地分辨單晶襯底上的原子臺(tái)階臺(tái)階高度通常是評(píng)

10nm,(<1nm),

價(jià)單晶襯底粗糙度的有效手段

。

原子力顯微鏡測(cè)試樣品表面粗糙度的原理如圖所示測(cè)試樣品表面形貌時(shí)首先通過(guò)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(cè)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(cè)器構(gòu)成的光杠桿所探測(cè)當(dāng)通過(guò)掃描信號(hào)發(fā)生器使樣品

,。

臺(tái)產(chǎn)生xy方向移動(dòng)時(shí)通過(guò)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(cè)試到的表面形貌如果是輕敲模式則通過(guò)一個(gè)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(dòng)當(dāng)針尖和樣品相互接近產(chǎn)生相互作用力時(shí)會(huì)改變振動(dòng)的振幅和相位掃描時(shí)通過(guò)反饋控制

,,