Solución ASTM F1188 para la determinación del contenido de carbono y oxígeno en silicio mediante FTIR.

Objetivo de detección

Medición del contenido de carbono y oxígeno en el silicio.

Descripción general

Esta solución cumple con el método de prueba estándar ASTM F1188 para el contenido de oxígeno atómico intersticial del silicio mediante absorción infrarroja y con el método de prueba SEMI MF1391 para el contenido de carbono atómico sustitucional del silicio mediante absorción infrarroja.

La norma ASTM F1188 abarca la determinación del contenido de oxígeno intersticial del silicio monocristalino mediante espectroscopia infrarroja. El rango útil de concentración de oxígeno medible por este método de ensayo es de 1 × 10¹⁶ átomos/cm³.³hasta la cantidad máxima de oxígeno intersticial soluble en silicio. SEMI MF1391 utiliza la relación entre la concentración de carbono y el coeficiente de absorción de la banda de absorción infrarroja asociada con el carbono sustitucional en silicio. A temperatura ambiente (aproximadamente 300 K), el pico de la banda de absorción se encuentra en 605 cm⁻¹.^-1o 16,53 μm. A temperaturas criogénicas (por debajo de 80 K), el pico de la banda de absorción se encuentra en 607,5 cm.^-1o 16,46 μm.

Principio

Los átomos de carbono sustitucionales y los átomos de oxígeno intersticiales en el silicio presentan picos de absorción característicos en números de onda de 607,2 cm⁻¹.^-1y 1107 cm^-1, respectivamente. Midiendo los coeficientes de absorción de estos picos, se pueden determinar las concentraciones de carbono sustitucional y oxígeno intersticial.

Condiciones de funcionamiento

1. Instrumentos y accesorios

   1)HKL-1188 FTIR para el contenido de carbono y oxígeno en silicio

   2) Accesorio para prueba de oxígeno/carbono: Etapa de medición de oxígeno-carbono de silicio

2. Parámetros de prueba

   1) Resolución: 2 cm^-1

   2) Tiempos de escaneo: 64

   3) Detector: Detector infrarrojo piroeléctrico

3. Otros

   1) Micrómetro: Precisión de 0,01 mm

   2) Ácido fluorhídrico (HF): Reactivo analítico (AR)

Preparación de muestras

De acuerdo con los requisitos, se seleccionaron obleas de silicio de referencia y obleas de silicio de muestra adecuadas. Se eliminaron los óxidos superficiales con ácido fluorhídrico (HF) y se midió su espesor antes de las pruebas.

Pruebas de muestras

1. Utilizando el software HKL-1188 FTIR para el análisis del contenido de carbono y oxígeno en silicio, realice los siguientes pasos en secuencia: Escaneo de fondo → Introduzca el espesor de referencia → Escanee la muestra de referencia → Introduzca el espesor de la muestra → Escanee la muestra → Registre los datos.

2. Repita el escaneo de la muestra dos veces y registre los datos para obtener los resultados que se muestran en la figura siguiente.

Figura 1. Resultados de las pruebas de contenido de oxígeno y carbono en silicio.

3. Datos de prueba

Conclusión

El software HKL-1188 FTIR para el análisis del contenido de carbono y oxígeno proporciona un método práctico y rápido para la determinación cuantitativa del carbono sustitucional y el oxígeno intersticial en materiales de silicio monocristalino.