YS-T1653-2023《氮化鎵襯底片》

YS/TXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC243)與全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員

會材料分會(SAC/TC203/SC2)共同提出并歸口。

本文件起草單位：東莞市中鎵半導(dǎo)體科技有限公司、北京大學(xué)東莞光電研究院、蘇州納維科技有限

公司、南京大學(xué)、鎵特半導(dǎo)體科技（銅陵）有限公司、有色金屬技術(shù)經(jīng)濟研究院有限責(zé)任公司。

本文件主要起草人：顏建鋒、陳潤、王帥、殷淑儀、劉南柳、丁曉民、王建峰、修向前、羅曉菊、

徐科、張國義、李素青。

I

YS/TXXXX—XXXX

氮化鎵襯底片

1范圍

本文件規(guī)定了氮化鎵襯底片的分類和牌號、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸、

貯存、隨行文件和訂貨單內(nèi)容。

本文件適用于半導(dǎo)體光電器件與電子器件用氮化鎵襯底片的研發(fā)生產(chǎn)、測試檢驗等相關(guān)領(lǐng)域。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；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。

GB/T1555半導(dǎo)體單晶晶向測定方法

GB/T4326非本征半導(dǎo)體單晶霍爾遷移率和霍爾系數(shù)測量方法

GB/T6624硅拋光片表面質(zhì)量目測檢驗方法

GB/T14140硅片直徑測量方法

GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語

GB/T30867碳化硅單晶片厚度和總厚度變化測試方法

GB/T31352藍(lán)寶石襯底片翹曲度測試方法

GB/T31353藍(lán)寶石襯底片彎曲度測試方法

GB/T32188氮化鎵單晶襯底片X射線雙晶搖擺曲線半高寬測試方法

GB/T32189氮化鎵單晶襯底表面粗糙度的原子力顯微鏡檢驗法

GB/T32282氮化鎵單晶位錯密度的測量陰極熒光顯微鏡法

GB/T36705氮化鎵襯底片載流子濃度的測試?yán)庾V法

GB/T37031半導(dǎo)體照明術(shù)語

3術(shù)語和定義

GB/T14264、GB/T37031界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

氮化鎵復(fù)合襯底GaNcompositesubstrate

由氮化鎵單晶薄膜材料與其支撐基底構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，用于外延沉積、擴散、離子注入等后續(xù)工藝

操作的氮化鎵基片。

[來源：GB/T37031—2018，2.2.2.8]

3.2

氮化鎵自支撐襯底free-standingGaNsubstrate

半導(dǎo)體工藝中的基底，具有特定晶面和相應(yīng)電學(xué)、光學(xué)和機械特性，用于外延沉積、擴散、離子注

入等后續(xù)工藝操作的氮化鎵基片。

[來源：GB/T37031—2018，2.2.2.9]

3.3

半絕緣型襯底semi-insulatingsubstrate

通過本征控制或摻雜工藝使半導(dǎo)體材料的費米能級固定在能帶中央，電阻率大于106Ω.cm的襯底片。

1

YS/TXXXX—XXXX

4分類和牌號

4.1分類

4.1.1產(chǎn)品按結(jié)構(gòu)分為：

a)氮化鎵自支撐襯底片；

b)氮化鎵復(fù)合襯底片。

4.1.2產(chǎn)品按功能層的導(dǎo)電類型分為：

a)電子型襯底片（n）；

b)空穴型襯底片（p）；

c)半絕緣型襯底片（SI）。

4.2牌號

4.2.1產(chǎn)品牌號表示為：

GaN□□-□□□-□□

4

3

2

1

其中：

1、2、3、4分別代表牌號的第一項至第四項，“□”表示字母，“”表示數(shù)字。

4.2.2牌號的第一項用兩位大寫英文字母和一位數(shù)字表示產(chǎn)品代號，并符合下列規(guī)則。

a)氮化鎵自支撐襯底片分為圓形氮化鎵自支撐襯底片與方形氮化鎵自支撐襯底片。產(chǎn)品代號

分別為：

1）SF1——圓形自支撐襯底片；

2）SF2——方形自支撐襯底片。

b)氮化鎵復(fù)合襯底片分為氮化鎵/藍(lán)寶石基復(fù)合襯底片、氮化鎵/硅基復(fù)合襯底片、氮化鎵/碳

化硅基復(fù)合襯底片。產(chǎn)品代號分別為：

1)ST1——氮化鎵/藍(lán)寶石基復(fù)合襯底片；

2)ST2——氮化鎵/硅基復(fù)合襯底片；

3)ST3——氮化鎵/碳化硅基復(fù)合襯底片。

4.2.3牌號的第二項用三位英文字母表示特征代號，第一位與第二位小寫，第三位大寫，并符合下列

規(guī)則：

a)第一位小寫字母表示功能層的導(dǎo)電類型，其中：

1)n——電子型（n型）；

2)p——空穴型（p型）；

3)s——半絕緣型（SI）。

b)第二位小寫字母表示功能層的晶面，其中：

1)c——(0001)面；

2）m——(100)面；

3）a——(110)面；

4）r——(1102)面；

2

5）s——(103)面；

1

6）e——(112)面；

1

22

YS/TXXXX—XXXX

7）f——(201)面。

c)第三位大寫字母表示功能層的厚度，其中：

2

1）Y——厚度不大于20m的氮化鎵復(fù)合襯底片；

2）Z——厚度大于20m但不大于50m的氮化鎵復(fù)合襯底片；

3）H——厚度大于50m的氮化鎵復(fù)合襯底片。

4）A——厚度不大于350m的氮化鎵自支撐襯底片；

5）B——厚度大于350m但不大于500m的氮化鎵自支撐襯底片；

6）D——厚度大于500m的氮化鎵自支撐襯底片。

4.2.4牌號的第三項用一位字母和三位數(shù)字表示尺寸代碼，其中：

a)圓形產(chǎn)品用字母“Φ”表示，后三位數(shù)字為其直徑尺寸的整數(shù)值，不足三位數(shù)字時在前面

用零填充足三位即可；

b)方形產(chǎn)品用大寫字母“L”表示，后三位數(shù)字為其對角線的整數(shù)值，不足三位數(shù)字時在前

面用零填充足三位即可。

4.2.5牌號的第四項以大寫英文字母表示派生產(chǎn)品代號（生產(chǎn)廠家產(chǎn)品系列號），需要時增設(shè)。

示例1：

直徑為50.8mm，氮化鎵外延層厚度為15m，(0001)面的n型氮化鎵/硅基復(fù)合襯底片，其牌號為ST2-ncY-Φ050，

牌號中各要素的含義如下：

a)ST2——產(chǎn)品代號（氮化鎵/硅基復(fù)合襯底片）；

b)ncY——特征代號（n型、(0001)面、氮化鎵外延層厚度為15m）；

c)Φ050——尺寸代碼（直徑為50.8mm）。

示例2：

對角線為15.6mm，厚度為330m，(0001)面的n型方形氮化鎵自支撐襯底片，其牌號為SF2-ncA-L015，牌號中各要

素的含義如下：

a)SF2——產(chǎn)品代號（方形自支撐襯底片）；

b)ncA——特征代號（n型、(0001)面、厚度為330m）；

c)L015——尺寸代碼（對角線為15.6mm）。

5技術(shù)要求

5.1氮化鎵自支撐襯底片

5.1.1幾何參數(shù)

5.1.1.1尺寸及偏差

氮化鎵自支撐襯底片的尺寸及偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1氮化鎵自支撐襯底片尺寸及偏差

襯底直徑、邊長（或?qū)蔷€）允許偏差

規(guī)格屬性

mmmm

5050.8±0.3

7676.2±0.3

100100.0±0.3

方形襯底10×15（對角線18.0）±0.3

5.1.1.2厚度

氮化鎵自支撐襯底片的厚度偏差及總厚度變化應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2氮化鎵自支撐襯底片厚度偏差及總厚度變化

3

YS/TXXXX—XXXX

襯底直徑或邊長厚度厚度偏差總厚度變化

規(guī)格屬性

mmμmμmμm

330±25≤15

5050.8

430±25≤15

330±25≤15

7676.2

430±25≤15

430±25≤30

100100.0

525±25≤30

330±25≤5

方形襯底10×15

430±25≤5

5.1.1.3翹曲度

氮化鎵自支撐襯底片的翹曲度應(yīng)符合表3的規(guī)定。

表3氮化鎵自支撐襯底片翹曲度

襯底直徑翹曲度（Warp）

規(guī)格屬性

mmμm

5050.8≤20

7676.2≤40

100100.0≤40

5.1.1.4彎曲度

氮化鎵自支撐襯底片的彎曲度應(yīng)符合表4的規(guī)定。

表4氮化鎵自支撐襯底片彎曲度

襯底直徑彎曲度(Bow)

規(guī)格屬性

mmμm

5050.8-20～20

7676.2-40～40

100100.0-40～40

5.1.2表面質(zhì)量

氮化鎵自支撐襯底片表面呈鏡面狀，應(yīng)無發(fā)黃、發(fā)黑等色差，其表面缺陷與表面粗糙度應(yīng)符合表5

的規(guī)定。

表5氮化鎵自支撐襯底片表面缺陷與表面粗糙度

不同規(guī)格屬性氮化鎵自支撐襯底片表面缺陷與表面粗糙度的要

項目求，≤

5076100方形

沾污無無無無

刮傷、劃痕（總長度）

無221

mm

裂紋、鴨爪、波紋、橘皮、霧、崩邊無無無無

點狀缺陷（小丘或坑，徑度不小于1mm）

無111

個/cm2

點狀缺陷（小丘或坑，徑度小于1mm）

1221

個/cm2

4

YS/TXXXX—XXXX

表5氮化鎵自支撐襯底片表面缺陷與表面粗糙度（續(xù)）

不同規(guī)格屬性氮化鎵自支撐襯底片表面缺陷與表面粗糙度的要

項目求，≤

5076100方形

表面粗糙度Ra

0.20.20.20.2

nm

注1：表面缺陷區(qū)域是指襯底表面去除邊緣1mm環(huán)狀區(qū)域的整個表面。

注2：表面粗糙度Ra的測試面積為5μm×5μm。

5.1.3晶體質(zhì)量

5.1.3.1表面取向

氮化鎵自支撐襯底片的表面取向應(yīng)符合表6的規(guī)定。

表6氮化鎵自支撐襯底片的表面取向

表面取向偏向M[100]軸角度

°

0.35°±0.151°（中心點）

c面(0002)

0.55°±0.15°（中心點）

5.1.3.2半峰寬

氮化鎵自支撐襯底片的半峰寬應(yīng)符合表7的規(guī)定。

表7氮化鎵自支撐襯底片的半峰寬

半峰寬（FWHM）

晶面

arcsec

c面：(0001)±0.5°≤100

m面：(100)±0.5°≤100

a面：(110)±0.5°≤100

r面：(1102)±0.5°≤100

2

s面：(103)±0.5°≤100

e面：(1112)±0.5°≤100

f面：(2011)±0.5°≤100

2

5.1.3.3位錯密度2

氮化鎵自支撐襯底片的位錯密度應(yīng)不大于3×106cm-2。

5.1.4電學(xué)參數(shù)

氮化鎵自支撐襯底片的電學(xué)參數(shù)應(yīng)符合表8的規(guī)定。

表8氮化鎵自支撐襯底片的電學(xué)參數(shù)

載流子濃度遷移率電阻率

導(dǎo)電類型

cm-3cm2/(V·s)Ω·cm

n型＞1×1018≥150≤0.02

p型＞1×1017≥5＜1

SI型--≥106

5.2氮化鎵復(fù)合襯底片

5

YS/TXXXX—XXXX

5.2.1幾何參數(shù)

5.2.1.1直徑

氮化鎵復(fù)合襯底片的直徑及允許偏差應(yīng)符合表9的規(guī)定。

表9氮化鎵復(fù)合襯底片直徑及允許偏差

襯底直徑允許偏差

規(guī)格屬性

mmmm

5050.8±0.3

7676.2±0.3

100100±0.3

5.2.1.2厚度

氮化鎵復(fù)合襯底片的外延層厚度偏差及總厚度變化應(yīng)符合表10的規(guī)定。

表10氮化鎵復(fù)合襯底片外延層厚度及總厚度變化

厚度范圍厚度偏差總厚度變化

厚度規(guī)格代號

μmμmμm

Y≤20±2≤2

Z＞20～50±5≤5

H＞50±5≤5

5.2.1.3翹曲度

氮化鎵復(fù)合襯底片的翹曲度應(yīng)符合表11的規(guī)定。

表11氮化鎵復(fù)合襯底片翹曲度

厚度范圍翹曲度（Warp）

厚度規(guī)格代號

μmμm

Y≤20≤200

Z＞20～50≤300

H＞50≤500

5.2.1.4彎曲度

氮化鎵復(fù)合襯底片的彎曲度應(yīng)符合表12的規(guī)定。

表12氮化鎵復(fù)合襯底片彎曲度

厚度范圍彎曲度（Bowx）

厚度規(guī)格代號

μmμm

Y≤20-200～200

Z＞20～50-300～300

H＞50-500～500

5.2.2表面質(zhì)量

氮化鎵復(fù)合襯底片的表面呈鏡面狀，應(yīng)無發(fā)黃、發(fā)黑等色差，其表面缺陷與表面粗糙度應(yīng)符合表13

的規(guī)定。

表13氮化鎵復(fù)合襯底片表面缺陷與表面粗糙度

6

YS/TXXXX—XXXX

不同規(guī)格氮化鎵復(fù)合襯底片表面缺陷與表面粗糙度要求，≤

項目

5076100

沾污無無無

刮傷、劃痕（總長度）

無無無

mm

裂紋、鴨爪、波紋、橘皮、霧、崩邊無無無

點狀缺陷（小丘、坑，徑度不小于1mm）

無無無

個/cm2

點狀缺陷（小丘、坑，徑度小于1mm）

111

個/cm2

表面粗糙度Ra

0.60.60.6

nm

注1：表面缺陷區(qū)域是指襯底表面去除邊緣1mm環(huán)狀區(qū)域的整個表面。

注2：表面粗糙度Ra的測試面積為5μm×5μm。

5.2.3晶體質(zhì)量

5.2.3.1表面取向

氮化鎵復(fù)合襯底片的表面取向應(yīng)符合表14的規(guī)定。

表14氮化鎵復(fù)合襯底片的表面取向

角度

表面取向

°

0.35°±0.15°（中心點）

c面(0002)偏向M[100]軸

0.55°±0.15°（中心點）

c面(0002)偏向A[1110]軸0.20°±0.15°（中心點）

5.2.3.2半峰寬2

氮化鎵復(fù)合襯底片的半峰寬允許值應(yīng)符合表15的規(guī)定。

表15氮化鎵復(fù)合襯底片的半峰寬

半峰寬（FWHM）

晶面

arcsec

c面：(0002)±0.5°≤200

r面：(102)±0.5°≤400

5.2.4電學(xué)參數(shù)1

氮化鎵復(fù)合襯底片的電學(xué)參數(shù)應(yīng)符合表16的規(guī)定。

表16氮化鎵復(fù)合襯底片的電學(xué)參數(shù)

載流子濃度遷移率電阻率

導(dǎo)電類型

cm-3cm2/(V·s)Ω·cm

n型＞1×1018≥150≤0.02

p型＞1×1017≥5＜1

SI型--≥106

5.3其他

如需方對氮化鎵襯底片有其他要求，由供需雙方協(xié)商確定。

7

YS/TXXXX—XXXX

6試驗方法

6.1幾何參數(shù)

6.1.1尺寸

6.1.1.1氮化鎵復(fù)合襯底片

氮化鎵復(fù)合襯底片直徑按GB/T14140規(guī)定的方法測量。

6.1.1.2圓形氮化鎵自支撐襯底片

圓形氮化鎵自支撐襯底片直徑按GB/T14140規(guī)定的方法測量。

6.1.1.3方形氮化鎵自支撐襯底片

方形氮化鎵自支撐襯底片長寬邊尺寸采用千分尺/游標(biāo)卡尺法測量。

6.1.2厚度

氮化鎵襯底片厚度按GB/T30867規(guī)定的方法測量。

6.1.3翹曲度

氮化鎵襯底片翹曲度按GB/T31352規(guī)定的方法測量。

6.1.4彎曲度

氮化鎵襯底片彎曲度按GB/T31353規(guī)定的方法測量。

6.2表面質(zhì)量

6.2.1表面缺陷

6.2.1.1氮化鎵襯底片的表面顏色、表面的沾污及刮傷、劃痕、裂紋、鴨爪、波紋、桔皮、霧、崩邊

按GB/T6624規(guī)定的方法檢測。

6.2.2.2氮化鎵襯底片表面的點狀缺陷用光學(xué)顯微鏡測試，放大倍數(shù)物鏡10×，目鏡為5×，采用五

點法取樣，測試區(qū)域及位置應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。

6.2.2表面粗糙度

氮化鎵襯底片表面粗糙度按GB/T32189規(guī)定的方法測試。

6.3晶體質(zhì)量

6.3.1表面取向

氮化鎵襯底片表面取向按GB/T1555的規(guī)定的方法測試。

6.3.2半峰寬

氮化鎵襯底片的半峰寬按GB/T32188的規(guī)定的方法測試。

6.3.3位錯密度

氮化鎵自支撐襯底片的位錯密度按GB/T32282規(guī)定的方法測試。

6.4電學(xué)參數(shù)

氮化鎵自支撐襯底片的電學(xué)參數(shù)（包括導(dǎo)電類型、載流子濃度、遷移率以及電阻率）按GB/T4326

或GB/T36705規(guī)定的方法測試，仲裁時按GB/T4326規(guī)定的方法進(jìn)行測試。

氮化鎵復(fù)合襯底片的電學(xué)參數(shù)（包括導(dǎo)電類型、載流子濃度、遷移率以及電阻率）按附錄B規(guī)定的

方法測試。

8

YS/TXXXX—XXXX

7檢驗規(guī)則

7.1檢驗與驗收

7.1.1產(chǎn)品由供方或第三方進(jìn)行檢驗，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本文件及訂貨單的規(guī)定。

7.1.2需方可對收到的產(chǎn)品按本文件的規(guī)定進(jìn)行檢驗。如檢驗結(jié)果與本文件及訂單的規(guī)定不符時，應(yīng)

在收到產(chǎn)品之日起三個月內(nèi)以書面形式向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。如需仲裁，應(yīng)由供需雙方協(xié)

商確定。

7.2組批

氮化鎵襯底片應(yīng)成批提交驗收，每批應(yīng)由同一類別、同一牌號、相同幾何參數(shù)的產(chǎn)品組成。

7.3檢驗項目及取樣

氮化鎵襯底片的檢驗項目及取樣應(yīng)符合表17的規(guī)定。

表17檢驗項目及取樣

技術(shù)要求的章條號試驗方法

檢驗項目取樣

氮化鎵自支撐襯底片氮化鎵復(fù)合襯底片的章條號

尺寸5.1.1.15.2.1.16.1.1

厚度5.1.1.25.2.1.26.1.2

幾何參數(shù)逐片檢驗

翹曲度5.1.1.35.2.1.36.1.3

彎曲度5.1.1.45.2.1.46.1.4

表面缺陷5.1.25.2.26.2.1

表面質(zhì)量每批取5%檢驗

表面粗糙度5.1.25.2.26.2.2

表面取向5.1.3.15.2.3.16.3.1

逐片檢驗

晶體質(zhì)量半峰寬5.1.3.25.2.3.26.3.2

位錯密度每批取5%檢驗5.1.3.3-6.3.3

導(dǎo)電類型

載流子濃度

電學(xué)參數(shù)每批取1%檢驗5.1.45.2.46.4

遷移率

電阻率

7.4檢驗結(jié)果的判定

7.4.1產(chǎn)品幾何參數(shù)、表面取向及半峰寬的檢驗結(jié)果中有任何一項不合格時，判該片產(chǎn)品不合格。

7.4.2產(chǎn)品表面質(zhì)量、位錯密度及電學(xué)參數(shù)的檢驗結(jié)果中有任何一項不合格時，允許取雙倍數(shù)量的試

樣對不合格項進(jìn)行重復(fù)檢驗，重復(fù)檢驗仍有任一項結(jié)果不合格時，判該批產(chǎn)品不合格。

8標(biāo)志、包裝、運輸、貯存、隨行文件

8.1標(biāo)志

8.1.1檢驗合格的氮化鎵襯底片的標(biāo)志應(yīng)符合以下規(guī)定：

a)氮化鎵復(fù)合襯底片的基底應(yīng)有激光打印標(biāo)志；

b)氮化鎵自支撐襯底片的背面應(yīng)有激光打印標(biāo)志；

c)產(chǎn)品激光打印標(biāo)記的內(nèi)容由供需雙方協(xié)商確定，并在訂貨單中注明。

8.1.2包裝盒標(biāo)志

產(chǎn)品包裝盒上應(yīng)粘貼標(biāo)簽，其上注明：

9

YS/TXXXX—XXXX

a)產(chǎn)品名稱；

b)產(chǎn)品牌號；

c)生產(chǎn)日期；

d)生產(chǎn)方名稱、地址；

e)商標(biāo)。

8.2包裝

產(chǎn)品應(yīng)使用防擦傷、防玷污、防碎裂的專用包裝盒進(jìn)行包裝。

8.3運輸

產(chǎn)品運輸過程中不應(yīng)與酸、堿等腐蝕性物質(zhì)混裝。

8.4貯存

產(chǎn)品應(yīng)保存在無腐蝕氣體的清潔倉庫內(nèi)，儲存環(huán)境溫度應(yīng)為20℃～25℃，濕度為40%～60%。

9訂貨單內(nèi)容

需方可根據(jù)自身的需要，在訂購本文件所列產(chǎn)品的訂貨單內(nèi)，列出以下內(nèi)容：

a)產(chǎn)品名稱；

b)產(chǎn)品導(dǎo)電類型；

c)產(chǎn)品數(shù)量；

d)產(chǎn)品規(guī)格；

e)本文件編號；

f)其他。

10

YS/TXXXX—XXXX

A

A

附錄A

（規(guī)范性）

氮化鎵襯底片表面質(zhì)量檢測取樣區(qū)域及位置

A.1氮化鎵復(fù)合襯底片與圓形氮化鎵自支撐襯底片表面質(zhì)量檢測取樣區(qū)域

氮化鎵復(fù)合襯底片與圓形氮化鎵自支撐襯底片表面質(zhì)量檢測采用○1中心點（0,0）、○2（-3/4

半徑,0）、○3（0，3/4半徑）、○4（3/4半徑，0）、○5（0，-3/4半徑）五點取樣，取樣區(qū)域見圖A.1。

圖A.1氮化鎵復(fù)合襯底片與圓形氮化鎵自支撐襯底片表面質(zhì)量檢測取樣區(qū)域

A.2方形氮化鎵自支撐襯底片表面質(zhì)量檢測取樣區(qū)域

方形氮化鎵自支撐襯底片表面質(zhì)量檢測取樣區(qū)域為對角線的交點區(qū)域○1（如圖A.2所示）。

圖A.2方形氮化鎵自支撐襯底片表面質(zhì)量檢測取樣區(qū)域

B

B

11

YS/TXXXX—XXXX

C

C

附錄B

（規(guī)范性）

氮化鎵復(fù)合襯底片電學(xué)參數(shù)測試

B.1范圍

本方法適用于氮化鎵復(fù)合襯底片電學(xué)參數(shù)的測試。

B.2測試原理

當(dāng)電流垂直于外磁場通過導(dǎo)體時，在導(dǎo)體的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現(xiàn)電勢差，

產(chǎn)生霍爾效應(yīng)。根據(jù)流入樣品的電流及電極兩端的電勢差，結(jié)合樣品的厚度通過擬合計算便可得到電阻

率、遷移率等電學(xué)參數(shù)。

B.3儀器

霍爾效應(yīng)測試系統(tǒng)。

B.3試驗步驟

B.3.1在待測樣品正表面距離邊緣2mm處，對稱等距放置四小段銦絲，局部高溫使其融化得到帶有四

個電極的待測樣品。

B.3.2將帶有四個電極的待測樣品置于測試平臺上，將接線探針分別置于四個電極上，使其緊密接觸。

B.3.3分別測試兩電極之間的電勢差及電阻，若電極間形成了歐姆接觸，則開始電學(xué)性能測試。

B.3.4測試時觀察4條IV曲線是否趨于同一直線（理想狀態(tài)下4條IV曲線場合）。

B.3.5只有霍爾均勻性與電阻率均勻性大于90%，基于樣品形狀的幾何因子大于0.95時，測試數(shù)據(jù)才

有效。

B.4試驗報告

試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）樣品名稱、規(guī)格；

b）本文件編號；

c）測試人、審核人簽字；

d）測試日期。

12

ICS29.045

CCSH83

YS

中華人民共和國有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

YS/TXXXX—XXXX

氮化鎵襯底片

Galliumnitridesubstrates

(報批稿)

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中華人民共和國工業(yè)和信息化部??發(fā)布

YS/TXXXX—XXXX

氮化鎵襯底片

1范圍

本文件規(guī)定了氮化鎵襯底片的分類和牌號、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸、

貯存、隨行文件和訂貨單內(nèi)容。

本文件適用于半導(dǎo)體光電器件與電子器件用氮化鎵襯底片的研發(fā)生產(chǎn)、測試檢驗等相關(guān)領(lǐng)域。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；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。

GB/T1555半導(dǎo)體單晶晶向測定方法

GB/T4326非本征半導(dǎo)體單晶霍爾遷移率和霍爾系數(shù)測量方法

GB/T6624硅拋光片表面質(zhì)量目測檢驗方法

GB/T14140硅片直徑測量方法

GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語

GB/T30867碳化硅單晶片厚度和總厚度變化測試方法

GB/T31352藍(lán)寶石襯底片翹曲度測試方法

GB/T31353藍(lán)寶石襯底片彎曲度測試方法

GB/T32188氮化鎵單晶襯底片X射線雙晶搖擺曲線半高寬測試方法

GB/T32189氮化鎵單晶襯底表面粗糙度的原子力顯微鏡檢驗法

GB/T32282氮化鎵單晶位錯密度的測量陰極熒光顯微鏡法

GB/T36705氮化鎵襯底片載流子濃度的測試?yán)庾V法

GB/T37031半導(dǎo)體照明術(shù)語

3術(shù)語和定義

GB/T14264、GB/T37031界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

氮化鎵復(fù)合襯底GaNcompositesubstrate

由氮化鎵單晶薄膜材料與其支撐基底構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，用于外延沉積、擴散、離子注入等后續(xù)工藝

操作的氮化鎵基片。

[來源：GB/T37031—2018，2.2.2.8]

3.2

氮化鎵自支撐襯底free-standingGaNsubstrate

半導(dǎo)體工藝中的基底，具有特定晶面和相應(yīng)電學(xué)、光學(xué)和機械特性，用于外延沉積、擴散、離子注

入等后續(xù)工藝操作的氮化鎵基片。

[來源：GB/T37031—2018，2.2.2.9]

3.3

半絕緣型襯底semi-insulatingsubstrate

通過本征控制或摻雜工藝使半導(dǎo)體材料的費米能級固定在能帶中央，電阻率大于106Ω.cm的襯底片。

1

YS/TXXXX—XXXX

4分類和牌號

4.1分類

4.1.1產(chǎn)品按結(jié)構(gòu)分為：

a)氮化鎵自支撐襯底片；

b)氮化鎵復(fù)合襯底片。

4.1.2產(chǎn)品按功能層的導(dǎo)電類型分為：

a)電子型襯底片（n）；

b)空穴型襯底片（p）；

c)半絕緣型襯底片（SI）。

4.2牌號

4.2.1產(chǎn)品牌號表示為：

GaN□□-□□□-□□

4

3

2

1

其中：

1、2、3、4分別代表牌號的第一項至第四項，“□”表示字母，“”表示數(shù)字。

4.2.2牌號的第一項用兩位大寫英文字母和一位數(shù)字表示產(chǎn)品代號，并符合下列規(guī)則。

a)氮化鎵自支撐襯底片分為圓形氮化鎵自支撐襯底片與方形氮化鎵自支撐襯底片。產(chǎn)品代號

分別為：

1）SF1——圓形自支撐襯底片；

2）SF2——方形自支撐襯底片。

b)氮化鎵復(fù)合襯底片分為氮化鎵/藍(lán)寶石基復(fù)合襯底片、氮化鎵/硅基復(fù)合襯底片、氮化鎵/碳

化硅基復(fù)合襯底片。產(chǎn)品代號分別為：

1)ST1——氮化鎵/藍(lán)寶石基復(fù)合襯底片；

2)ST2——氮化鎵/硅基復(fù)合襯底片；

3)ST3——氮化鎵/碳化硅基復(fù)合襯底片。

4.2.3牌號的第二項用三位英文字母表示特征代號，第一位與第二位小寫，第三位大寫，并符合下列

規(guī)則：

a)第一位小寫字母表示功能層的導(dǎo)電類型，其中：

1)n——電子型（n型）；

2)p——空穴型（p型）；

3)s——半絕緣型（SI）。

b)第二位小寫字母表示功能層的晶面，其中：

1)c——(0001)面；

2）m——(100)面；

3）a——(110)面；

4）r——(1102)面；

2

5）s——(103)面；

1

6）e——(112)面；

1

22

YS/TXXXX—XXXX

7）f——(201)面。

c)第三位大寫字母表示功能層的厚度，其中：

2

1）Y——厚度不大于20m的氮化鎵復(fù)合襯底片；

2）Z——厚度大于20m但不大于50m的氮化鎵復(fù)合襯底片；

3）H——厚度大于50m的氮化鎵復(fù)合襯底片。

4）A——厚度不大于350m的氮化鎵自支撐襯底片；

5）B——厚度大于350m但不大于500m的氮化鎵自支撐襯底片；

6）D——厚度大于500m的氮化鎵自支撐襯底片。

4.2.4牌號的第三項用一位字母和三位數(shù)字表示尺寸代碼，其中：

a)圓形產(chǎn)品用字母“Φ”表示，后三位數(shù)字為其直徑尺寸的整數(shù)值，不足三位數(shù)字時在前面

用零填充足三位即可；

b)方形產(chǎn)品用大寫字母“L”表示，后三位數(shù)字為其對角線的整數(shù)值，不足三位數(shù)字時在前

面用零填充足三位即可。

4.2.5牌號的第四項以大寫英文字母表示派生產(chǎn)品代號（生產(chǎn)廠家產(chǎn)品系列號），需要時增設(shè)。

示例1：

直徑為50.8mm，氮化鎵外延層厚度為15m，(0001)面的n型氮化鎵/硅基復(fù)合襯底片，其牌號為ST2-ncY-Φ050，

牌號中各要素的含義如下：

a)ST2——產(chǎn)品代號（氮化鎵/硅基復(fù)合襯底片）；

b)ncY——特征代號（n型、(0001)面、氮化鎵外延層厚度為15m）；

c)Φ050——尺寸代碼（直徑為50.