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单晶硅检测

原创
关键字: 单晶硅测试案例,单晶硅测试仪器,单晶硅测试方法
发布时间:2025-06-07 18:15:23
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检测项目

晶体结构检测:

  • 晶格缺陷分析:位错密度(≤500个/cm²,SEMIMF1533)、层错长度(μm级分辨率)
  • 晶体取向检测:主参考面偏角(±0.5°)、晶向偏离度(X射线衍射法)
  • 晶胞参数测定:晶格常数(5.4307±0.0005Å,ASTMF1529)
杂质分析:
  • 氧碳含量:间隙氧浓度(0.1-2.0ppm,ASTMF1218)、替代碳浓度(≤0.3ppm)
  • 重金属污染:铜铁镍总含量(≤10ppbw,ASTMF1391)
  • 掺杂元素均匀性:硼/磷浓度梯度(±5%,四探针法)
电学性能:
  • 电阻率测试:径向均匀度(≤5%,四探针GB/T1551)
  • 载流子寿命:少子寿命(≥200μs,准稳态光导法)
  • 迁移率测量:电子迁移率(≥1400cm²/V·s)
表面质量:
  • 表面粗糙度:Ra≤0.5nm(白光干涉仪)
  • 表面颗粒:≥0.3μm颗粒数(≤50个/cm²,激光散射)
  • 表面金属残留:钠/钾含量(≤10ppm,AES分析)
机械特性:
  • 弯曲强度:三点弯曲≥350MPa(ASTMF2859)
  • 断裂韧性:KIC≥1.5MPa·m½(压痕法)
  • 热膨胀系数:2.6×10⁻⁶/K(25-300℃)
光学性能:
  • 红外透射率:1000-2500nm波段≥50%
  • 紫外吸收边:λ≤290nm(Tauc曲线拟合)
  • 光致发光效率:PLQY≥90%(300K测试)
工艺兼容性:
  • 铜诱导缺陷:铜沉积温度≥800℃
  • 高温稳定性:1000℃退火后氧沉淀密度变化(≤5%)
  • 化学腐蚀速率:KOH溶液(20%)各向异性腐蚀比≥100:1
环境可靠性:
  • 湿热试验:85℃/85%RH1000h后接触角变化率≤5%
  • 热循环测试:-40℃↔125℃200次无裂纹
  • 紫外线老化:1000kWh/m²辐照后表面反射率变化≤2%
尺寸精度:
  • 直径控制:Φ300±0.5mm(激光测径仪)
  • 厚度公差:500±25μm(涡流测厚)
  • TTV翘曲度:≤50μm(电容传感器)
包装运输:
  • 真空包装压强:≤10Pa
  • 抗冲击等级:ISTA-3A标准
  • 洁净度等级:ISO4级(<100颗粒/ft³)

检测范围

1.太阳能级单晶硅:电阻率0.5-3Ω·cm,重点检测氧含量及碳化硅沉淀密度

2.半导体级单晶硅:硼掺杂浓度1×10¹⁵-5×10¹⁵cm⁻³,侧重重金属污染控制

3.蓝宝石衬底单晶:c面取向偏差≤0.1°,检测表面台阶条纹周期性

4.碳化硅单晶片:4H-SiC晶型确认,检测微管缺陷密度(≤50个/cm²)

5.砷化镓单晶:(100)±0.5°取向,检测EPD位错密度(≤5×10⁶/cm²)

6.氮化镓自支撑片:c面FWMH≤300arcsec,检测六方相纯度

7.锗单晶窗口片:直径≤300mm,检测双折射延迟量(≤λ/10@633nm)

8.磷化铟单晶:电阻率0.001-0.005Ω·cm,检测孪晶缺陷

9.氧化锌单晶:(0001)面倾斜角≤0.3°,检测氮受主浓度

10.金刚石单晶:热导率≥2000W/m·K,检测B掺杂均匀性

检测方法

国际标准:

  • SEMIMF1533晶体缺陷自动检测
  • ASTMF1529X射线摇摆曲线测量
  • IEC62058-1四探针电阻率测试
  • ISO15589-2二次离子质谱分析
  • JEIDAE-9401氧沉淀密度测定
国家标准:
  • GB/T1557红外吸收定氧法
  • GB/T4728晶向测试X射线衍射法
  • GB/T12965硅单晶电阻率测试
  • GB/T30203少子寿命测量
  • GB/T29601表面金属污染AES分析
(ASTM与GB方法差异:SEMIMF1533采用机器视觉算法识别缺陷,GB/T1557采用单色X射线源;ASTMF1529要求θ-2θ扫描模式,GB/T4728允许θ固定模式)

检测设备

1.X射线衍射仪:PANalyticalEmpyrean(Cu-Kα辐射,步长0.001°)

2.二次离子质谱仪:CamecaIMS7f(深度分辨率5nm,探测极限ppm)

3.四探针测试仪:Dektak150(探针间距1mm,电流范围1μA-100mA)

4.激光散射颗粒仪:KLASurfscanSP5(0.13μm灵敏度,扫描速度200mm/s)

5.原子力显微镜:BrukerDimensionIcon(横向分辨率0.2nm,接触模式)

6.光致发光成像系统:WCT-1000(1340×1030像素,50ms曝光时间)

7.热导率测试仪:NetzschLFA467(温度范围-150℃至500℃)

8.应力测试仪:TencorFlexus2320(曲率半径测量精度±0.1m)

9.磁光克尔显微镜:MOKE-2000(磁场±200Oe,分辨率1μm)

10.高温退火炉:CarboliteGEROHTK1600(最高温度1600℃,控温±1℃)

11.等离子体发射光谱仪:ThermoiCAP7400(检测限ppb级,160-900nm波长)

12.涡流测厚仪:FischerScopeXDL8000(测量范围50-2000μm)

13.真空衰减测试仪:PTIVeriPac310(灵敏度0.1cc/min)

14.激光干涉仪:ZygoNexviewNT(垂直扫描干涉,0.1nm精度)

15.高速摄影系统:Phantomv2640(100万fps帧率,1024×1024分辨率

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外).

CMA/CNAS等证书详情,因时间等不可抗拒因素会发生变更,请咨询在线工程师.

内容-荣誉资质

其他证书详情(可咨询在线工程师):

荣誉资质 国防经济发展促进会 AAA级信用证书

合作客户(部分)

1、自改制以来和政、企、军多方多次合作,并获得众多好评;

2、始终以"助力科学进步、推动社会发展"作为研究院纲领;

3、坚持科学发展道路,统筹实验建设与技术人才培养共同发展;

4、学习贯彻人大精神,努力发展自身科技实力。

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