化合物半导体检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-09-22  

化合物半导体检测专注于对III-V族、II-VI族等化合物半导体材料的电学、光学和结构性能进行精确评估。检测要点包括载流子浓度、迁移率、缺陷密度、成分均匀性等关键参数,以确保材料在器件应用中的可靠性和性能一致性。所有检测均依据国际和国内标准执行,涵盖从原材料到成品的全过程。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

载流子浓度测量:通过霍尔效应或电容-电压法测定半导体中的自由载流子密度,用于评估材料的电学性能和掺杂均匀性,确保器件工作状态的稳定性。

迁移率测试:测量载流子在电场作用下的移动速度,反映半导体材料的导电能力和散射机制,对高频和高功率器件设计至关重要。

缺陷密度分析:利用 etch pit 或光学显微镜观察晶体中的位错和点缺陷,评估材料的结构完整性,以防止器件失效和性能退化。

成分均匀性检测:通过能谱分析或X射线荧光测定化合物半导体的元素分布,确保化学计量比的准确性,避免成分偏差导致电学特性异常。

表面粗糙度测量:使用原子力显微镜或轮廓仪量化表面形貌,评估材料加工质量,影响器件的接触性能和光学特性。

厚度均匀性测试:通过椭偏仪或干涉法测量外延层或薄膜的厚度分布,验证生长过程的控制精度,保障器件结构的一致性。

能带隙测定:采用光谱椭偏仪或光致发光谱测量半导体的禁带宽度,用于材料分类和光电应用匹配,确保器件响应特性符合设计要求。

电阻率 mapping:利用四探针或扩展电阻探针扫描样品表面的电阻分布,识别材料的不均匀区域,优化工艺控制和质量保证。

界面态密度评估:通过电容-电压或导纳谱分析半导体界面的陷阱状态,评估器件可靠性和噪声性能,防止界面效应导致性能衰减。

应力应变分析:使用X射线衍射或拉曼光谱测量材料中的内应力,评估晶体结构稳定性,避免应力诱导的器件故障。

minority carrier lifetime 测量:通过光电导衰减或微波反射法测定少数载流子寿命,反映材料质量和 recombination 特性,影响光电器件的效率。

热稳定性测试:在 controlled 温度环境下监测材料性能变化,评估半导体在高热条件下的退化行为,确保器件在恶劣环境中的可靠性。

检测范围

GaAs 基半导体材料:用于高频通信和光电器件,需检测其载流子浓度和缺陷密度以确保低噪声和高效率性能。

InP 基光通信器件:应用于激光器和探测器,要求严格的成分均匀性和能带隙控制以保障波长稳定性。

GaN 功率器件:用于高功率电子和LED照明,检测迁移率和热稳定性以防止高温下的性能衰减。

SiC 半导体材料:适用于高温和高功率应用,需进行缺陷分析和电阻率 mapping 以优化器件耐久性。

ZnO 透明导电薄膜:用于显示和太阳能电池,检测表面粗糙度和厚度均匀性以确保光学和电学性能。

HgCdTe 红外探测器:应用于军事和航天领域,要求精确的成分分析和 minority carrier lifetime 测量以增强探测灵敏度。

AlGaAs 激光二极管:用于光纤通信,需评估界面态密度和应力应变以维持长期工作稳定性。

InGaN LED 外延片:用于固态照明,检测载流子浓度和缺陷密度以提高发光效率和寿命。

GaSb 热电材料:应用于能量收集器件,要求迁移率测试和热稳定性评估以优化转换效率。

CdTe 太阳能电池:用于光伏发电,需进行厚度均匀性和成分均匀性检测以确保高转换效率和高可靠性。

InAs 量子点器件:应用于传感器和量子计算,检测能带隙和表面粗糙度以保障纳米尺度性能一致性。

检测标准

ASTM F76-08(2016) 半导体载流子浓度的标准测试方法:规定了通过霍尔效应测量化合物半导体载流子浓度的程序,包括样品制备和数据分析要求。

ISO 14707:2015 表面化学分析-辉光放电发射光谱法:适用于化合物半导体的成分深度剖析,确保元素分布的准确测定和标准化。

GB/T 1550-2018 半导体单晶电阻率的测试方法:中国国家标准 for 四探针法测量半导体电阻率,涵盖化合物材料的测试条件和校准。

ASTM F398-20 minority carrier lifetime 的标准测试方法:定义了通过光电导衰减法测定半导体少数载流子寿命的程序,用于质量评估。

ISO 18554:2017 表面化学分析- X射线光电子能谱法:国际标准 for 表面成分和化学态分析,适用于化合物半导体的界面特性检测。

GB/T 16525-2017 半导体晶体缺陷的检测方法:中国国家标准 for 利用腐蚀法观察和计数晶体缺陷,确保材料结构完整性。

ASTM F1526-21 半导体薄膜厚度的测试方法:规定了通过椭偏仪或干涉法测量化合物半导体薄膜厚度的标准程序。

ISO 21283:2018 表面形貌测量-原子力显微镜法:国际标准 for 表面粗糙度和形貌分析,适用于半导体材料的质量控制。

GB/T 18909-2018 半导体材料能带隙的测定方法:中国国家标准 for 通过光谱法测量半导体禁带宽度,用于材料分类和应用匹配。

ASTM F671-19 半导体应力应变的测试方法:定义了使用X射线衍射测量半导体材料内应力的标准方法。

检测仪器

霍尔效应测量系统:集成电磁铁和精密电流源,用于测量载流子浓度和迁移率,通过 Van der Pauw 法提供准确的电学参数数据。

X射线衍射仪:采用铜靶X射线源和探测器,分析晶体结构和应力应变,用于评估化合物半导体的晶格常数和缺陷密度。

原子力显微镜:具备纳米级探针和扫描系统,测量表面形貌和粗糙度,提供高分辨率图像以识别材料表面异常。

能谱分析仪:结合电子显微镜和X射线探测器,进行元素成分和分布分析,确保化合物半导体的化学计量准确性。

光致发光谱系统:使用激光激发和光谱仪,测量能带隙和 minority carrier lifetime,用于非破坏性评估材料的光学性能和质量。

椭偏仪:基于偏振光干涉原理,测定薄膜厚度和光学常数,适用于外延层均匀性检测和工艺控制。

四探针电阻率测试仪:通过线性排列探针测量表面电阻,生成电阻率 mapping 数据,识别材料的不均匀区域。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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