ICS77.040H17中華人民共和國國家標準氮化鎵材料中鎂含量的測定二次離子質譜法T國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會ⅠGB／T39144—2020本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。本標準由全國半導體設備和材料標準化技術委員會(SAC/TC203)與全國半導體設備和材料標準化技術委員會材料分技術委員會(SAC/TC203/SC2)共同提出并歸口。本標準起草單位：中國電子科技集團公司第四十六研究所、北京聚睿眾邦科技有限公司、東莞市中鎵半導體科技有限公司、有色金屬技術經濟研究院、廈門市科力電子有限公司。本標準主要起草人：馬農農、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譜法本標準規定了氮化鎵材料中鎂含量的二次離子質譜測試方法。。注：氮化鎵材料中的鎂含量以每立方厘米中的原子數計。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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半導體材料術語GB/T22461表面化學分析詞匯GB/T32267分析儀器性能測定術語3術語和定義GB/T14264、GB/T22461和GB/T32267界定的術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，通過質譜儀將不同質荷比的離子分開，記錄并計算樣品中鎂與鎵的離子計數率之比，利用相對靈敏度因子定量分析并計算出氮化鎵材料中的鎂含量。5干擾因素5.1二次離子質譜儀存在記憶效應，若測試過鎂含量較高的樣品，儀器樣品室內會殘留高含量鎂，影響鎂含量的測試結果。5.2儀器型號不同或者同一儀器的狀態不同（例如電子倍增器效率、光圈大小、一次束流大小、聚焦狀態等會影響本方法的檢出限。5.3在樣品架窗口范圍內的樣品分析面應平整，以保證每個樣品移動到分析位置時，其表面與離子收集光學系統的傾斜度不變，否則會降低測試的準確度。5.4樣品表面吸附的鎂離子可能影響鎂含量的測試結果。5.5測試的準確度隨著樣品的表面粗糙度增大而顯著降低，應通過對樣品表面化學機械拋光或者化學腐蝕拋光降低表面粗糙度。5.6標準樣品中鎂含量的不均勻性會限制測試結果的準確度。5.7標準樣品中鎂標稱含量的偏差會導致測試結果的偏差。2GB／T39144—20206儀器設備扇形磁場二次離子質譜儀(SIMS),應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試驗步驟將樣品裝入二次離子質譜儀的樣品架，檢查確認樣品平坦地放在窗口背面，并盡可能多地覆蓋窗口。一次裝入的樣品應包括標準樣品、空白樣品和測試樣品。按照儀器說明書開啟儀器并調試，直至二次離子質譜儀各項指標達到儀器說明書規定的要求。。8.4.1移動樣品架，使測試時樣品上形成的濺射坑在窗口的中心位置附近。8.4.2調節氧一次離子束的位置，使其處于分析區域的中心，開始二次離子質譜剖析。首先以第一掃續濺射樣品，直到鎂的信號強度穩定。GB／T39144—2020進行測試。9試驗數據處理9．1鎂的相對靈敏度因子按式計算：式中：RSF???9．2測試樣品中的鎂含量按式計算：