GB/T20228-2021
砷化镓单晶
Galliumarsenidesinglecrystal
- 中国标准分类号（CCS）H83
- 国际标准分类号（ICS）29.045
- 实施日期2021-12-01
- 文件格式PDF
- 文本页数8页
- 文件大小568.36KB
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砷化镓单晶
国家标准 GB/T20228一2021 代替GB/T20228一2006 单 碘化嫁 晶 Galliumarsenidesingleerystal 2021-05-21发布 2021-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花警理委员会国家标准
GB/T20228一2021 前 言 本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分;标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草
本文件代替GB/T202282006《呻化嫁单晶》,与GB/T202282006相比,除结构调整和编辑性 改动外,主要技术变化如下 更改了标准的适用范围见第1章,2006年版的第1章); a b 增加了规范性引用文件GB/T13388(见第2章); c 删除了“术语和定义”中的单晶晶锭的定义(见2006年版的第3章); d)删除了按生长方法的分类(见2006年版的4.1.2),增加了按直径的分类(见4.2.2); 删除了单晶锭的表示方法(见2006年版的4.3); e f 原文件中的“单晶”“单晶锭”统一为“呻化嫁单晶”(见第5章,2006年版的第5章). 更改了尺寸的要求(见5,l,2006年版的5.3,2); g h 更改了表面质量的要求见5.2,2006年版的5.3.3); 更改了参考面的要求见5.3,2006年版的5.3.1),并增加了试验方法、检验规则中相应的内容 见6.3、第7章); 增加了晶向偏离度的要求(见5.4); j k 更改了非掺半绝缘呻化嫁单晶的霍尔迁移率电阻率的要求(见5.5,2006年版的5.1.2); 增加了截面电阻率不均匀性的要求(见5.5)及其计算方法(见6.5); m增加了掺C半绝缘呻化嫁单晶的电学性能要求(见5.5); 更改了位错密度的要求(见5.6,2006年版的5.2); n 更改了组批、检验项目,取样、检验结果判定的内容(见7.2~7.4,2006年版的7.3~7.5). o 更改了随行文件的内容(见8.5,2006年版的8.3); p 增加了“订货单内容”(见第9章 Q 请注意本文件的某些内容可能涉及专利
本文件的发布机构不承担识别专利的责任
本文件由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/Tc203)与全国半导体设备和材料标准 化技术委员会材料分技术委员会(SAC/Tc203/sC2)共同提出并归口
本文件起草单位;云南中科鑫圆晶体材料有限公司、云南临沧鑫圆错业股份有限公司、有色金属技 术经济研究院有限责任公司、广东先导先进材料股份有限公司、有研光电新材料有限责任公司、义乌力 迈新材料有限公司
本文件主要起草人;惠峰、林作亮、普世坤李素青、尹国文、陈维迪、周铁军、董汝昆、罗爱斌、林泉、 马英俊、宾启雄、皮坤林
本文件于2006年首次发布,本次为第一次修订
GB/T20228一2021 呻化单晶 范围 本文件规定了呻化镶单晶的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装,运输、贮存、随行文件及订 货单内容
本文件适用于液封直拉法(LEc),垂直梯度凝固法(vGF),垂直布里奇曼法(VB)生长的,用于制备 光电子、微电子等器件的呻化嫁单晶,不适用于水平布里奇曼法(HB)生长的呻化嫁单晶
规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款
其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件
GB/T1555半导体单晶晶向测定方法 GB/T4326非本征半导体单晶霍尔迁移率和霍尔系数测量方法 GB/T876o呻化嫁单晶位错密度的测试方法 GB/T13388硅片参考面结晶学取向x射线测试方法 GB/T14264半导体材料术语 GB/T14844半导体材料牌号表示方法 S/T11488半绝缘呻化嫁电阻率、霍尔系数和迁移率测试方法 术语和定义 GB/T14264界定的术语和定义适用于本文件
牌号及分类 4.1牌号 呻化嫁单品牌号按GB/T14844的规定表示 4.2分类 4.2.1呻化嫁单晶按导电类型分为n型、p型和半绝缘型(SI型
4.2.2呻化嫁单晶按直径分为50.8 mm、76.2mm、100.0mm、150.0mm,200.0 mm. 5 技术要求 5.1外形尺寸 5.1.1滚圆呻化嫁单晶的直径及允许偏差应符合表1的规定
超过表1所列的直径及允许偏差或对其
GB/T20228一202 他外形尺寸有要求,则由供需双方协商确定并在订货单中注明
表1直径及允许偏差 单位为毫米 直径 允许偏差 50,8 76.2 100.0 士0,2 150.0 200.0 注:呻化嫁单晶的直径及允许偏差均指加工成的呻化嫁单晶片的尺寸
5.1.2未滚园呻化嫁单晶的直径及允许偏差由供需双方协商确定
5.2表面质量 呻化单晶表面应无李晶、裂纹、,夹杂、凹坑、微孔、崩边、站污
5.3参考面或切口 呻化嫁单品应切出参考面或切口,该参考面或切口的要求由供需双方协商并在订货单中注明
5.4晶向及晶向偏离度 呻化嫁单晶的晶向及晶向偏离度为111)士0.5",(100)士0.5",如需特殊的晶品向由供需双方协商确 定并在订货单中注明
5.5电学性能 呻化嫁单晶的电学性能包括导电类型、载流子浓度、霍尔迁移率,电阻率、截面电阻率不均匀性)应 符合表2的规定
表2电学性能 载流子浓度 霍尔迁移率 电阻率 导电类型 掺杂剂 截面电阻率不均匀性 cm=/(V
S Qem cmm Si、Te、s,Se、Sn 4×1ol6一5×1o8 15% Zn,Cd、Be,Mn、 4×101“5×10" <15% Fe,Co,Mg 非掺 >5500 >2×10? 15% SI >4000 >1×10" <15% SI型呻化嫁单晶的电学性能为退火后的指标值
5.6位错密度 呻化嫁单晶的位错密度等级及要求应符合表3的规定
如对位错密度有特殊要求,由供需双方协
GB/T20228一2021 商确定并在订货单中注明
表3位错密度 位错密度等级及要求 直径 cm" mmm 1×10 5×1o" 50.8 3X10” s1×10 76.2 <1×10 3×10" 5×10 3×10 <1×10 3×10? <5×10 <5×10 100.0 150.0 <3×10 5×10 <5×10 <2×1o" 200,0 5×10 3×10 S1×10 <5×10" 试验方法 6.1外形尺寸 呻化嫁单晶的直径用分度值为0.02mm的游标卡尺测量
6.2表面质量 呻化嫁单晶的表面质量目视检查
6.3参考面或切口 碘化嫁单晶的参考面、切口取向按GB/T13388规定的方法测试,参考面、切口尺寸用相应精度的 量具测量
如有其他要求由供需双方协商确定
6.4晶向及晶向偏离度 呻化嫁单晶的品向及晶向偏离度按GB/T1555规定的方法测试
6.5电学性能 6.5.1n型,p型呻化嫁单晶的导电类型、载流子浓度、电阻率按GB/T4326的规定进行测定
6.5.2SI型呻化嫁单品的导电类型、霍尔迁移率、电阻率按SI/T11488的规定进行测定
6.5.3截面电阻率不均匀性根据电阻率测试结果按公式(1),公式(2)进行计算,电阻率测试点在呻化 单晶截面沿直径方向均匀取5点,即中心取1点,左右各取2点,如图1所示
呻化镶单晶平均电阻率按公式(1)计算 " 式中 平均电阻率,单位为欧姆厘米(Qcm); 第，个测量点电阻率,单位为欧姆厘米(Qem); p. -测试点数目,i=1~5
截面电阻率不均匀性按公式(2)计算
GB/T20228一2021 P 一!e ×100% 2) ( p= 式中 截面电阻率不均匀性; 0 -测定电阻率最大值,单位为欧姆厘米(Qem); pm 测定电阻率最小值,单位为欧姆厘米(Qem); pmimn 平均电阻率,单位为欧姆厘米(Qem)
图1电阻率测试点位置图 6.6位错密度 呻化嫁单晶的位错密度按GB/T8760规定的方法测试
检验规则 7.1检查和验收 7.1.1产品应由供方技术监督部门进行检验,保证产品质量符合本文件及订货单的规定
7.1.2需方可对收到的产品按照本文件的规定进行检验
如检验结果与本文件或订货单的规定不符 应以书面形式向供方提出,由供需双方协商解决
属于外形尺寸或表面质量的异议,应在收到产品之日 起1个月内提出,属于其他性能的异议,应在收到产品之日起3个月内提出
如需仲裁,仲裁取样应由 供需双方共同进行
7.2组批 呻化嫁单晶应成批提交验收,每根呻化嫁单晶为一批
7.3检验项目 每批碘化嫁单晶应对外形尺寸,表面质量、参考面或切口,晶向及晶向偏离度、电学性能、位错密度 进行检验
7.4取样 呻化单晶的取样应符合表4的规定
如需对其他晶面进行检验,可由供需双方协商确定并在订 货单中注明
GB/T20228一2021 表4取样 取样位置及数量 技术要求的章条号 检验项目 试验方法的章条号 外形尺寸 6.1 5.l 5,.2 表面质量 6.2 5.3 6.3 参考面或切口 晶向及晶向偏离度 5. 6.4 导电类型 载流子浓度 呻化嫁单晶头尾沿(100)或 111)晶面各切1片 电学性能 霍尔迁移率 5.5 6,5 电阻率 截面电阻率不均匀性 化嫁单晶头尾沿(100)或 位错密度 5,6 6.6 1l1)品面各切1片 7.5检验结果的判定 7.5.1呻化嫁单晶的外形尺寸检验结果不合格时,判该根呻化嫁单晶不合格
7.5.2碘化嫁单晶的表面质量检验结果不合格时,判该根呻化嫁单晶不合格
7.5.3碘化嫁单晶的参考面或切口检验结果不合格时,判该根呻化单晶不合格
7.5.4呻化嫁单晶的晶向及晶向偏离度、导电类型、载流子浓度、霍尔迁移率,电阻率、截面电阻率不均 匀性、位错密度的任一项检验结果不合格时,则再次取样对该不合格项目进行重复试验
若重复试验结 果仍不合格,允许再次取样检验
若连续三次检验结果均不合格,判该根呻化镶单晶不合格
标志、包装运输、贮存和随行文件 8.1标志 每个呻化镶单晶包装袋附上标签注明呻化嫁单晶的牌号
8.1.1 神化嫁单晶的外包装箱上应至少注明 8.1.2 供方名称、地址、电话、传真 a 产品名称和牌号; b 产品数量 c “小心轻放”“防潮”等标志或字样
d 8.2包装 每根检验合格的呻化嫁单晶应清洗表面,干燥后逐根装人包装袋后,置于适当的包装盒内,四周用 软性材料塞紧,以免损伤,再将包装盒装人包装箱内,附上随行文件
8.3运输 呻化嫁单晶在运输过程中应防止碰撞、受潮和化学腐蚀
GB/T20228一202 8.4贮存 呻化嫁单晶应存放在干燥,无腐蚀性气氛的环境中
8.5随行文件 每批呻化单晶应附有随行文件,其中除应包括供方信息、产品信息、本文件编号、出厂日期或包装 日期外,还宜包括 产品质量证明书,内容如下 a 产品的主要性能及技术参数 产品特点; 对产品质量所负的责任; 产品获得的质量认证或带供方技术监督部门检印的各项分析检验结果
b)产品质量控制过程中的检验报告及成品检验报告
c 产品使用说明;正确搬运,使用、贮存方法等
其他 d 9 订货单内容 需方可根据自身的需要,在订购本文件所列产品的订货单内,列出以下内容 产品名称; a 产品牌号; b) 产品技术要求; c d)产品数量; 本文件编号; e 本文件中要求在订货单中注明的内容; f) 其他
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砷化镓单晶GB/T20228-2021的制备与应用
砷化镓单晶是一种重要的半导体材料，具有优异的电学性能和光电性能，被广泛应用于激光器、太阳能电池、LED等领域。根据GB/T20228-2021标准，砷化镓单晶的制备需要经历多个步骤。 首先是原料处理。砷化镓单晶的制备需要高纯度的原料，通常采用金属镓和高纯度的三氧化二砷作为原料，经过多次熔炼和蒸馏处理得到高纯度的反应物。 接下来是晶体生长。利用Czochralski法或分子束外延法(MBE)等方法，在高温高压的条件下生长出大尺寸的砷化镓单晶晶体，并经过切割、抛光等工艺处理，得到符合要求的砷化镓单晶。 最后是制备成品器件。将制备好的砷化镓单晶进行刻蚀、氧化等加工工艺，制备成激光器、太阳能电池、LED等器件。 除此之外，砷化镓单晶还有许多应用领域。例如在激光器领域，利用砷化镓单晶可以实现高功率、高效率的激光器；在太阳能电池领域，砷化镓单晶可以作为高效转换太阳能电池的材料；在LED领域，砷化镓单晶可以作为高亮度、高可靠性的发光材料。 总之，砷化镓单晶是一种极具应用前景的半导体材料，GB/T20228-2021标准的出台对于规范其制备过程和应用领域具有重要意义。
