ICS77.040H17中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)氮化鎵材料中鎂含量的測定二次離子質(zhì)譜法T國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會ⅠGB／T39144—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC203)與全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會材料分技術(shù)委員會(SAC/TC203/SC2)共同提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所、北京聚睿眾邦科技有限公司、東莞市中鎵半導(dǎo)體科技有限公司、有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院、廈門市科力電子有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：馬農(nóng)農(nóng)、何友琴、陳瀟、劉立娜、何烜坤、楊素心、閆方亮、楊麗霞、顏建鋒、倪青青。1GB／T39144—2020氮化鎵材料中鎂含量的測定二次離子質(zhì)譜法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了氮化鎵材料中鎂含量的二次離子質(zhì)譜測試方法。。注：氮化鎵材料中的鎂含量以每立方厘米中的原子數(shù)計(jì)。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(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。GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語GB/T22461表面化學(xué)分析詞匯GB/T32267分析儀器性能測定術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T14264、GB/T22461和GB/T32267界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4方法原理化鎵樣品表面，濺射出多種粒子。將其中的離子（即二次離子）引出，通過質(zhì)譜儀將不同質(zhì)荷比的離子分開，記錄并計(jì)算樣品中鎂與鎵的離子計(jì)數(shù)率之比，利用相對靈敏度因子定量分析并計(jì)算出氮化鎵材料中的鎂含量。5干擾因素5.1二次離子質(zhì)譜儀存在記憶效應(yīng)，若測試過鎂含量較高的樣品，儀器樣品室內(nèi)會殘留高含量鎂，影響鎂含量的測試結(jié)果。5.2儀器型號不同或者同一儀器的狀態(tài)不同（例如電子倍增器效率、光圈大小、一次束流大小、聚焦?fàn)顟B(tài)等會影響本方法的檢出限。5.3在樣品架窗口范圍內(nèi)的樣品分析面應(yīng)平整，以保證每個(gè)樣品移動到分析位置時(shí)，其表面與離子收集光學(xué)系統(tǒng)的傾斜度不變，否則會降低測試的準(zhǔn)確度。5.4樣品表面吸附的鎂離子可能影響鎂含量的測試結(jié)果。5.5測試的準(zhǔn)確度隨著樣品的表面粗糙度增大而顯著降低，應(yīng)通過對樣品表面化學(xué)機(jī)械拋光或者化學(xué)腐蝕拋光降低表面粗糙度。5.6標(biāo)準(zhǔn)樣品中鎂含量的不均勻性會限制測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。5.7標(biāo)準(zhǔn)樣品中鎂標(biāo)稱含量的偏差會導(dǎo)致測試結(jié)果的偏差。2GB／T39144—20206儀器設(shè)備扇形磁場二次離子質(zhì)譜儀(SIMS),應(yīng)配備有氧一次離子源、能檢測正二次離子的電子倍增器、法拉第杯檢測器和樣品架。其中，樣品架應(yīng)使樣品的分析面處于同一平面并垂直于引出電場（一般5000V5%R粗糙度Ra不大于2nm。8試驗(yàn)步驟將樣品裝入二次離子質(zhì)譜儀的樣品架，檢查確認(rèn)樣品平坦地放在窗口背面，并盡可能多地覆蓋窗口。一次裝入的樣品應(yīng)包括標(biāo)準(zhǔn)樣品、空白樣品和測試樣品。按照儀器說明書開啟儀器并調(diào)試，直至二次離子質(zhì)譜儀各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到儀器說明書規(guī)定的要求。。8.4.1移動樣品架，使測試時(shí)樣品上形成的濺射坑在窗口的中心位置附近。8.4.2調(diào)節(jié)氧一次離子束的位置，使其處于分析區(qū)域的中心，開始二次離子質(zhì)譜剖析。首先以第一掃續(xù)濺射樣品，直到鎂的信號強(qiáng)度穩(wěn)定。GB／T39144—2020進(jìn)行測試。9試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理9．1鎂的相對靈敏度因子按式計(jì)算：式中：RSF???9．2測試樣品中的鎂含量按式計(jì)算：