【儀表網 行業標準】為進一步專業規范指導高端電子材料制造產業乃至新一代信息技術產業技術，深圳市半導體顯示行業協會在全國團體標準信息平臺申請立項并起草了《先進電子材料α粒子特性與缺陷分析方法》團體標準。標準目前已形成征求意見稿，現進入社會公開征求意見階段。請各有關單位認真審閱，提出修改意見，并于2023年3月17日前將《征求意見反饋表》以電子文檔形式反饋至標準編制組(郵箱:bdtxs@szssda.com/電話：0755-83312121)。
 

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。參考GB/T 14264 半導體材料術語；GB/T 16555 含碳、碳化硅、氮化物耐火材料化學分析方法；GB/T 22461表面化學分析詞匯；GB/T 16698-2008α粒子發射率的測量 大面積正比計數管法等文件內容編制。
 

　　本文件規定了先進電子材料α粒子特性與缺陷分析的方法原理、干擾因素、儀器及設備、試樣準備、操作步驟等內容。本文件適用于半導體材料(硅、氮化鎵、碳化硅等)及器件中缺陷種類、濃度及分布狀態的分析，構建先進電子材SS料α粒子特性與缺陷的分析方法。
 

　　方法原理：
 

　　應用低本底α粒子表面輻射檢測裝置對將制備的半導體材料及器件樣品的α粒子輻射量進行測量，獲取樣品(半導體材料及器件)能帶間隙與α粒子捕獲量的線性關系，結合先進精密的材料實驗室檢測半導體材料及器件進行缺陷(點、線、面等)種類和分布狀態的方法和分析結果，建立缺陷種類或濃度與釋放α粒子強度或分布狀態的對應關系曲線，可用于建立基于低本底α粒子的先進電子材料快速無損檢測方法。
 

　　儀器及設備：
 

　　1.低本底α粒子表面輻射檢測裝置
 

　　低本底α粒子表面輻射檢測裝置一般由氣體電離室輻射探測器、電源系統、信號放大器與調理電子學系統、分析軟件等模塊組成。利用α粒子在加電場的電離氣室內與工作氣體的電離效應，對電子信號進行探測收集，并利用波形分析技術α粒子產生的電子信號進行甄別，實現對被測樣品α粒子發射率的測量。本文件中的低本底α粒子表面輻射檢測裝置需能夠提供材料能帶間隙等與α粒子捕獲量之間的線性關系，并具備相關缺陷表征分析功能。
 

　　2.透射電子顯微鏡
 

　　透射電子顯微鏡(Transmission Electrons Microscope，TEM),是把經加速和聚集的高能電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度等相關，因此可以形成明暗不同的影像，影像將在放大、聚焦后在成像器件(如熒光屏、膠片、以及感光耦合組件)上顯示出來。透射電子顯微鏡的分辨率非常高，可以達到 0.1～0.2 nm，放大倍數為幾萬至幾百萬倍。因此，使用透射電子顯微鏡可以用來觀察樣品的精細結構，甚至可以用于觀察僅僅一列原子的結構，可用來研究材料的化學特性、晶體方向、電子結構等。
 

　　3.場發射掃描電子顯微鏡
 

　　場發射掃描電子顯微鏡(Field Emission Scanning Electron Microscope, FE-SEM)是電子顯微鏡的一種，是利用極細聚焦電子束沖擊掃描材料表面，通過電子束和材料表面的相互作用激發出二次電子或背散射電子等物理信號，并通過傳感器收集相關物理信號來反饋樣品的表面形貌，該設備具有超高分辨率，能做各種固態樣品表面形貌的二次電子像，背散射電子像等。同時，配備高性能 X 射線能譜儀后，可以對樣品表層的微區成分進行定性或半定量分析。
 

　　4.X 射線粉末衍射儀
 

　　X 射線衍射儀(X-ray diffractometer，XRD)通常用來研究材料的晶體結構，物相組成以及晶粒尺寸和結晶度等。將 X 射線照射在材料表面，當不同原子散射的 X 射線相互干涉，在某些特殊方向上產生強 X 射線衍射時，衍射線在空間分布的方位和強度等信息能夠反映出晶體結構分布情況，從而獲得該材料內部原子分布情況。
 

　　測試條件為： Cu 靶 Kα輻射(λ=0.15418 nm)，Ni 濾波，工作電壓為 40 kV，工作電流為 200 mA，步進掃描，掃描速度 10°/min，掃描范圍 10-80°。
 

　　5.拉曼光譜儀
 

　　拉曼光譜儀(Raman spectra)，是一種對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息，并應用于分子結構研究的一種測試分析儀器。用于研究物質內分子振動和轉動的光譜技術，通過分析拉曼散射光得到物質結構以及物質組成成分的信息。
 

　　實驗報：
 

　　試驗報告應至少包括以下內容：試樣；分析結果及其表示；測試過程中觀察到的異常現象；試驗日期。
 

　　更多詳情請見附件。