محلول ASTM F1188 لمحتوى الكربون والأكسجين في السيليكون باستخدام تقنية FTIR

هدف الكشف

قياس محتوى الكربون والأكسجين في السيليكون

ملخص

يتوافق هذا الحل مع طريقة الاختبار القياسية ASTM F1188 لمحتوى الأكسجين الذري البيني للسيليكون عن طريق امتصاص الأشعة تحت الحمراء وطريقة اختبار نصف MF1391 لمحتوى الكربون الذري الاستبدالي للسيليكون عن طريق امتصاص الأشعة تحت الحمراء.

يغطي معيار ASTM F1188 تحديد محتوى الأكسجين البيني في بلورة السيليكون الأحادية باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء. ويتراوح نطاق تركيز الأكسجين القابل للقياس بهذه الطريقة من 1 × 10¹⁶ ذرة/سم³³إلى أقصى حد من الأكسجين البيني القابل للذوبان في السيليكون. تستخدم تقنية نصف MF1391 العلاقة بين تركيز الكربون ومعامل امتصاص نطاق امتصاص الأشعة تحت الحمراء المرتبط بالكربون الاستبدالي في السيليكون. عند درجة حرارة الغرفة (حوالي 300 كلفن)، تقع ذروة نطاق الامتصاص عند 605 سم⁻¹^-1أو 16.53 ميكرومتر. عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا (أقل من 80 كلفن)، تقع ذروة نطاق الامتصاص عند 607.5 سم⁻¹^-1أو 16.46 ميكرومتر.

مبدأ

تُظهر ذرات الكربون البديلة وذرات الأكسجين البينية في السيليكون قمم امتصاص مميزة عند أعداد موجية 607.2 سم^-1و 1107 سم^-1على التوالي. ومن خلال قياس معاملات امتصاص هذه القمم، يمكن تحديد تركيزات الكربون الاستبدالي والأكسجين البيني.

ظروف التشغيل

1. الآلات والملحقات

   1)جهاز HKL-1188 FTIR لتحديد محتوى الكربون والأكسجين في السيليكون

   2) ملحق اختبار الأكسجين/الكربون: منصة قياس الأكسجين والكربون المصنوعة من السيليكون

2. معايير الاختبار

   1) الدقة: 2 سم^-1

   2) أوقات المسح: 64

   3) الكاشف: كاشف الأشعة تحت الحمراء الكهروحراري

3. آحرون

   1) الميكرومتر: دقة 0.01 مم

   2) حمض الهيدروفلوريك (HF): كاشف تحليلي (الواقع المعزز)

تحضير العينة

وفقًا للمتطلبات، تم اختيار رقائق السيليكون المرجعية المناسبة ورقائق السيليكون العينة. أُزيلت طبقات الأكاسيد السطحية باستخدام حمض الهيدروفلوريك (HF)، وقيس سمكها قبل الاختبار.

اختبار العينات

1. باستخدام برنامج تحليل محتوى الكربون والأكسجين HKL-1188 FTIR للسيليكون، قم بتنفيذ الخطوات التالية بالتسلسل: مسح الخلفية → إدخال سمك المرجع → مسح عينة المرجع → إدخال سمك العينة → مسح العينة → تسجيل البيانات.

2. كرر عملية مسح العينة مرتين وسجل البيانات للحصول على النتائج كما هو موضح في الشكل أدناه.

الشكل 1: نتائج اختبار محتوى الأكسجين والكربون في السيليكون

3. اختبار البيانات

خاتمة

يوفر برنامج تحليل محتوى الكربون والأكسجين HKL-1188 FTIR طريقة ملائمة وسريعة لتحديد كمية الكربون البديل والأكسجين البيني في مواد السيليكون أحادية البلورة.