MC方案｜如何通过光学表征测得砷化镓薄层的厚度？
2023-08-01
光学表征
砷化镓薄层的表征
01
引言
砷化镓（GaAs，Gallium Arsenide）是一种 III-V 族半导体，具有高电子迁移率、宽直接能带隙，并且在电子电路中产生的噪声比硅器件更少。砷化镓具有广泛的应用，例如：光学窗口和空间电子、激光二极管、太阳能电池、红外LED、微波集成电路等。砷化镓通常用作其他III-V族半导体外延生长的衬底材料， 例如 InGaAs、AlGaAs、InGaAs 等。在本篇应用说明中，FR-pOrtable 工具用于表征沉积在 Si 和 GaAs 衬底上的 GaAs 层。
02
方法
提供了两个样品用于表征，其中一个是沉积在 Si 衬底上的 GaAs 层，另一个是沉积在 GaAs 衬底顶部的 AlGaAs 层上的 GaAs 层。本次测量使用的是标准的 FR-pOrtable 工具在 380nm-1000nm 光谱范围内进行测量，能够测量从 12nm 到 90um 的厚度。
03
结果
FR-Monitor 软件记录的典型实验反射光谱（黑线）和拟合反射光谱（红线）以及测量的厚度值如下图所示。在这两种情况下，两个光谱之间都表现出非常好的匹配。
（样品一）测量厚度
在 545.8nm 处测量的 GaAs 层厚度
（样品二）测量厚度
在 91.3nm 处测量的 GaAs 层厚度和在 201.1nm 处测量的 AlGaAs 层厚度
结论
FR-pOrtable 工具成功用于 Si 和 GaAs 衬底上 GaAs 和 AlGaAs 层的厚度计算。
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