ICS 77.040
GB CCS H 17
中华人民共和国国家标准
GB/T 41153—2021
碳化硅单晶中硼、铝、氮杂质含量的测定二次离子质谱法
Determination of boron,aluminum and nitrogen impurity content in silicon carbide single crystal—Secondary ion mass spectrometry
2022-07-01实施2021-12-31发布
国家市场监督管理总局发布
国家标准化管理委员会
GB/T 41153—2021
碳化硅单晶中硼、铝、氮杂质含量的测定二次离子质谱法
1 范围
本文件规定了碳化硅单晶中硼、铝、氮杂质含量的二次离子质谱测试方法。
本文件适用于碳化硅单晶中硼、铝、氮杂质含量的定量分析，测定范围为硼含量不小于5×1018 cm-3、铝含量不小于5×10" cm-》、氮含量不小于5×10"5cm-8，元素浓度（原子个数百分比）不大于1%。
注1;碳化硅单品中待测元素的含量以每立方厘米中的原子数计。
注 2∶碳化硅单晶中钒杂质含量的测定可参照本文件进行，测定范围为钒含量不小于1×10"cm-'。
2 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/T14264 半导体材料术语GB/T22461 表面化学分析 词汇GB/T 32267 分析仪器性能测定术语
3 术语和定义
GB/T 14264、GB/T 22461和GB/T 32267界定的术语和定义适用于本文件。
4 原理
在高真空（真空度优于5×10-'Pa）条件下，氧或铯离子源产生的一次离子，经过加速、纯化、聚焦后，轰击碳化硅单晶样品表面，溅射出多种粒子。将其中的离子（即二次离子）引出，通过质谱仪将不同质荷比的离子分开，记录并计算样品中待测元素与主元素硅的离子计数率之比。利用相对灵敏度因子定量分析并计算出碳化硅单晶中的待测元素的含量。
5 干扰因素
5.1 二次离子质谱仪存在记忆效应，若测试过待测元素含量较高的样品，仪器样品室内会残留高含量的待测元素，影响待测元素含量的测试结果。
5.2 仪器型号不同或者同一仪器的状态不同（例如电子倍增器效率、光圈大小、一次束流大小、聚焦状态等），会影响本方法的检出限。
5.3 样品室的真空度会影响氮含量测试结果的准确度。5.4 样品表面吸附的待测元素离子可能影响其含量的测试结果。
5.5 在样品架窗口范围内的样品分析面应平整，以保证每个样品移动到分析位置时，其表面与离子收。