GB/T 8758-2006
前言
本标准是对GB/T8758一1988《砷化外延层厚度红外干涉测量方法》的修订。
本标准自实施之日起代答GB/T8758-1988。
本标准与GB/T8758-1988相比主要变动如下： 原标准表述仪器要求的3.1.3条使用了波数表示法，为了和其他条款的表述一致，改为波长 表示法。
原标准规定，为测定仪器的波长精度和重复性，要测量聚苯乙烯膜的吸收带十次。
但未规定是 按固定周期还是在每次测量前做这项工作，也没有规定如果在这十次测量结果中出现一次或 几次不符合要求时应如何处理，不便于实际操作。
修改后规定为每次打开仪器按仅器说明书 的要求预热一定时间后，在正式测量前进行一次测量聚苯乙烯膜的吸收带的校准。
本标准的附录A为资料性附录。
本标准由中国有色金属工业协会提出。
本标准由全国有色金属标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：北京有色金属研究总院。
本标准主要起草人：王彤涵。
本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T 8758-1988。
GB/T 8758-2006
砷化外延层厚度红外干涉测量方法
1范围 本标准适用于砷化外延片外延层厚度的测量，测量厚度大于2μm。
要求衬底材料的电阻率小于 0.02Qcm，外延层的电阻率大于0.1Ωcm。
2原理 衬底材料与外延层的光学常数差别较大，当红外光人射到外延片表面时，在反射光谱中产生干涉条 纹。
根据干涉条纹的极大值或极小值的波长位置、衬底材料和外延层的光学常数以及光束的入射角，可 计算出外延层的厚度。
3仪器 3.1双光束红外分光光度计或傅立叶红外光谱仪，波长范围为2.5um~50pm，或波数范围为 4 000 cml ~ 200 cm 3.2仪器的波长和波长重复性误差不大于0.05μm，在10um处光谱分辨率为0.02gm或更好。
3.3仪器应配有反射附件，人射角不大于30°，仅器应配有黑体材料制成的多种孔径的光。
4样品 4.1用于测量的样品应具有良好的光学表面，不应有大面积的钝化层。
4.2衬底和外延层的导电类型及衬底的电阻率应是已知的。
5测量过程 5.1仪器校准 5.1.1打开仪器，按说明书的要求进行预热。
测量厚度为300μm~500μm的聚苯乙烯膜的吸收光 谱，核对3.303gm吸收带，其结果应满足3.2的要求。
5.1.2安装反射附件后测量100%线，其峰谷值差应小于8%。
5.2选择扫描速度 安装反射附件。
选择衬底和外延层电阻率分别为0.008Ωcm和0.12Ωcm并且在波长大于 25gm处仍能观察到极值的外延片，使用最慢的扫描速度记录大于25μm处的极小值的波长位置。
逐 步提高扫描速度，观察极小值波长位置的变化，允许使用的最快扫描速度与最慢扫描速度得到的相应极 小值波长之差应小于土0.1gm. 5.3测量 5.3.1把待测样品放置于反射附件的窗口上，测量点对准窗口，记录反射光谱。
扫描速度满足5.2的 要求。
5.3.2在低于极大值或高于极小值满刻度的约3%处作水平线，该线与反射光谱线两焦点的中点位置 即为极值的波长位置。
5.3.3如反射光谱线的峰值幅度与噪声幅度之比小于5，则不能用于计算外延层厚度。
6计算 6.1由公式（1）确定各个极大值和极小值的级数，若入为极大值，则P。
计算值取整数，若x为极小
GB/T8758-2006 值，则P.计算值取半整数，其余极值的级数是随波长增大面逐次减少。
P.=1 x-a2π（入-A） 式中： P.一A.处极值的级数； AA,极值波长（A>A）： 从入到x之间极值的级数差： 分别为入和入所对应的相移，见表1。
表1GaAs材料相移（Φ./2π） 衬底电阻率（×10-Qcm） 波长/sm0.10.,30.40,50, 60.70.80,91.010
0,25,0 20,020,010,0070, 0060,0050,0050,0040,0040.0040,00300 40, 0190, 0220,0150, 0130, 0110,010, 0090, 0090, 0080, 0080 60,310,060, 0240,020,0160, 0120,0140.0130,0130.01200 80, 360. 2080, 0440, 0280, 0220, 0170, 0180, 0170,0170,0160, 0090, 009 100, 3890. 2780.140,0470, 030, 0260,0220,0220.0210,0190,0130, 011 120, 4070, 3190, 2230, 1220, 0460, 0340, 0290,0270, 0260, 0230,0150, 014 140,420.3470.270.20, 10,0510.0370,0330, 030,0270,0170,016 160,430,360,3030,2470, 1740, 1010, 0550, 0430, 0370, 0330, 0190, 018 180, 4380.3820, 3260,280,2230,1670.1010, 0650,050,040,0210,02 200, 4440, 3940, 3450, 3050.2570, 2120, 160, 1160, 0770,0530, 0230, 021 220,4490,4030,3590.3240,2820,2450. 2030,1680, 1270,080,0240.023 240,4530. 4110,3270.340, 3030,270, 2350, 2060, 1730.1270, 0260, 024 260,4560.4180,3820,3530, 3190, 290,260,2350.2080.170,0270,025 280, 4590.4240, 390,3640. 3330,3070. 280, 2580.2340,2020, 0290, 027 300,4610, 4290,3980, 3730, 3450,3210, 2960,2770.2560,2280, 030, 028 320,4640. 4330,4040,3810, 3550,3330,310,2930.2740. 2490, 0320, 029 340,4660,4370,410,3880, 3640,3440, 3230,3060.2890, 2670, 0340, 03 360, 4670,440, 4150,3940. 3720, 3530, 3330,3180.3020.2820, 0360, 031 380,4690, 4430,4190,40, 3790,3610, 3420, 3280. 3140. 2950,0380, 033 400, 470. 4460,4230, 4050, 3850, 3680,350, 3370. 3240, 3060,040, 034 6.2由公式（2）计算外延层的厚度： x.（P.22π T.=.(2） 2（π²-sin²θ) 式中： 一外延层的厚度，单位pm； 一外延层的折射率； 0人射角，单位度； 其他符号与公式（1）中的相同。
GB/T 8758-2006
7精密度 根据多个实验室的结果，对于厚度大于2pm的砷化镍外延层，本测量方法的测量精密度为 0.018T士0.25pm，T为外延层的平均厚度，单位μm。
8测量报告 测量报告应包括以下内容： a）所使用的仪器； b）样品的材料、编号： c）衬底和外延层的导电类型及衬底的电阻率： d）各个极值所对应的计算厚度T： e）平均厚度T； f）图示样品的测量部位。
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