Solução ASTM F1188 para determinação do teor de carbono e oxigênio em silício por FTIR.

Alvo de Detecção

Medição do teor de carbono e oxigênio no silício

Visão geral

Esta solução está em conformidade com o método de teste padrão ASTM F1188 para teor de oxigênio atômico intersticial do silício por absorção infravermelha e com o método de teste SEMI MF1391 para teor de carbono atômico substitucional do silício por absorção infravermelha.

A norma ASTM F1188 abrange a determinação do teor de oxigênio intersticial em silício monocristalino por espectroscopia infravermelha. A faixa útil de concentração de oxigênio mensurável pelo método de ensaio é de 1 × 10¹⁶ átomos/cm³.³para a quantidade máxima de oxigênio intersticial solúvel em silício. O SEMI MF1391 utiliza a relação entre a concentração de carbono e o coeficiente de absorção da banda de absorção infravermelha associada ao carbono substitucional no silício. À temperatura ambiente (cerca de 300 K), o pico da banda de absorção está em 605 cm⁻¹.^-1ou 16,53 μm. Em temperaturas criogênicas (abaixo de 80 K), o pico da banda de absorção está em 607,5 cm⁻¹.^-1ou 16,46 μm.

Princípio

Os átomos de carbono substitucionais e os átomos de oxigênio intersticiais no silício exibem picos de absorção característicos em números de onda de 607,2 cm⁻¹.^-1e 1107 cm^-1, respectivamente. Medindo os coeficientes de absorção desses picos, é possível determinar as concentrações de carbono substitucional e oxigênio intersticial.

Condições de operação

1. Instrumentos e acessórios

   1)HKL-1188 FTIR para teor de carbono e oxigênio em silício

   2) Acessório para teste de oxigênio/carbono: Estágio de medição de oxigênio-carbono em silício

2. Parâmetros de teste

   1) Resolução: 2 cm^-1

   2) Tempos de digitalização: 64

   3) Detector: Detector piroelétrico de infravermelho

3. Outros

   1) Micrômetro: Precisão de 0,01 mm

   2) Ácido fluorídrico (HF): Reagente analítico (RA)

Preparação da amostra

De acordo com os requisitos, foram selecionadas lâminas de silício de referência e de amostra apropriadas. Os óxidos superficiais foram removidos com ácido fluorídrico (HF) e sua espessura foi medida antes dos testes.

Teste de amostra

1. Utilizando o software HKL-1188 FTIR para análise de teor de carbono e oxigênio em silício, execute os seguintes passos em sequência: Varredura de fundo → Inserir espessura de referência → Varredura da amostra de referência → Inserir espessura da amostra → Varredura da amostra → Registrar dados.

2. Repita a varredura da amostra duas vezes e registre os dados para obter os resultados conforme mostrado na figura abaixo.

Figura 1: Resultados dos testes de teor de oxigênio e carbono no silício

3. Dados de teste

Conclusão

O software HKL-1188 FTIR para análise de conteúdo de carbono e oxigênio oferece um método conveniente e rápido para a determinação quantitativa de carbono substitucional e oxigênio intersticial em materiais de silício monocristalino.