补充资料：半导体材料红外测量

半导体材料红外测量
infrared measurement for semiconductor

　　bondaotl ealllao hongwol eellong半导体材料红外测量(infrared measurementfor semieonduetor)利用红外光谱的方法测量半导体性能，是半导体材料测量的主要内容之一。红外光谱可分为近红外(0.78一2拜m)、中红外(2一25拜m)和远红外(25一30即m)。当红外光照射某种物质时，其电磁波与该物质内部原子(或离子、分子等)相互作用，而产生选择性吸收。每种物质都有其特征的吸收光谱，这是进行成分和结构分析以及测定各种物理特性的基础。 半导体材料锗和硅中的l族和v族元素，l一v族化合物中I族和u族元素，卜”族化合物中班族、讥族元素和I族、v族元素，都能在禁带中接近价带或导带边缘产生受主能级或施主能级。每个杂质能级都有基态和一系列激发态。处于基态的杂质原子受到红外光照射后，吸收光子能量，跃迁到不同的激发态，在红外吸收谱中出现相应的吸收峰。通过红外吸收光谱的测量，已给出锗、硅和某些化合物半导体材料中各种浅能级杂质的能级谱图，并用有效质量近似法对它们做了很好的描述。特征吸收峰的强度与相应的杂质浓度有关，因此可由红外吸收测量确定杂质处于基态或激发态，从而识别杂质的种类及测定其含量。如硅中P的ZP士吸收峰特别强，常被用来测定其含量。由于浅能级杂质基态和不同激发态之间的跃迁对应的光子能量很小，相应的波长处于远红外区，并要求在低温下进行测量。在300一15。。cm一1的光谱范围内，研究了硅在退火过程中热施主的产生和消失过程，发现p型硅在45。℃下退火，可观测到9个热施主中心，得到各个中心的基态及其激发态。 半导体材料中的杂质或缺陷及其络合物的存在，破坏了晶格平移的对称性，产生了非零的偶极矩，可引起与杂质性质相关联的尖锐吸收。如果代位的或间隙的杂质原子量小于其主晶格原子量时，就可引起定域模振动吸收，其频率高于主晶格声子频率。已观测到各种半导体中一些轻元素杂质为氢、铿、硼、碳、氮、氧、铝、硅、磷等的定域模振动吸收峰。通过对这些特征振动模式的研究，可以得到晶体中有关杂质的种类及其同位素丰度、杂质位置的对称结构、杂质附近的化学键结构以及它们对晶体电子结构的影响等信息。这些振动吸收峰的强度也与相应杂质的浓度有关，如硅中的氧和碳的定域模振动吸收，己被用来作为测定其含量的标准测试方法。GaAS中的碳、硼、硅等杂质也已有相应的经验换算公式。

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