基于x射线的AlGaN层Al组分测定方法技术

本发明专利技术公开一种基于x射线的AlGaN层Al组分测定方法，包括如下步骤：S1、对GaN的(114)晶面进行XRD的2θ

【技术实现步骤摘要】
基于x射线的AlGaN层Al组分测定方法


[0001]本专利技术属于半导体
，更具体地，本专利技术涉及一种基于x射线的AlGaN层Al组分测定方法。

技术介绍

[0002]倒易空间(RSM)扫描，可以反映材料的晶面间距、迟豫度、倾斜等信息，准确地反映了样品中的细微结构变化，是一种理想的Al组分测试方法。但是该扫描方式费时，需要进行多次的ω
‑
2θ扫描。
[0003]现有AlGaN层Al组分测定方法是对GaN材料的(104)晶面RSM扫描和(002)晶面ω
‑
2θ扫描通过(104)晶面的RSM扫描数据确定平均迟豫度，提高了(002)晶面ω
‑
2θ扫描数据测试Al组分的准确性。现有Al组分测定方法存在测量步骤繁琐，且扫描耗时较长的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于x射线的AlGaN层Al组分测定方法，旨在降低扫描时间，以提高测试效率。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种基于x射线的AlGaN层Al组分测定方法，所述方法具体包括如下步骤：
[0006]S1、对GaN的(114)晶面进行XRD的2θ
‑
ω扫描，计算AlGaN(114)晶面的面间距测量值d
测
；
[0007]S2、对AlGaN层中的Al组分x进行赋值，计算不同x值下AlGaN(114)晶面的面间距计算值d
计
；
[0008]S3、输出与面间距测量值d
测r/>偏差最小的面间距计算值d
计
及其对应的x值。
[0009]进一步的，AlGaN(114)晶面的面间距测量值d
测
的获取方法具体如下：
[0010]S11、从2θ
‑
ω扫描曲线中读取AlGaN(114)晶面的布拉格角；
[0011]S12、将布拉格角代入布拉格公式，得到AlGaN(114)晶面的面间距测量值d
测
。
[0012]进一步的，AlGaN(114)晶面下的面间距计算值d
计
具体如下：
[0013]S21、计算不同x值对应的AlGaN的晶格常数a和c；
[0014]S22、基于AlGaN的晶格常数a和c计算AlGaN(114)晶面的面间距计算值d
计
。
[0015]进一步的，AlGaN的晶格常数a和c的计算公式具体如下：
[0016]a＝xa
AlN
+(1
‑
x)a
GaN
[0017]c＝xc
AlN
+(1
‑
x)c
GaN
[0018]其中，x表示AlGaN层中的Al组分；
[0019]a
AlN
、c
AlN
是AlN的晶格常数，分别为和
[0020]a
GaN
、c
GaN
是GaN的晶格常数，分别为和
[0021]进一步的，AlGaN(114)晶面下的面间距计算值d
计
的计算公式具体如下：
[0022][0023]其中，a和c为AlGaN的晶格常数；h、k、l为AlGaN(114)晶面的米勒指数。
[0024]本专利技术提供的AlGaN层Al组分测定方法在不需要利用RSM图测定驰豫度的情况下，通过扫描受双轴应力影响较小的(114)晶面的2θ曲线，就能较为准确的测定AlGaN层中Al组分，能够减少测试时间，同时提高测试效率。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例提供的样品的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例提供的基于x射线的AlGaN层Al组分测定方法流程图；
[0027]图3为本专利技术实施例提供的AlGaN(114)晶面的2θ
‑
ω扫描曲线图。
具体实施方式
[0028]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0029]在GaN材料的晶面组中选择衍射强度大且面间距受双轴应力影响小的衍射晶面，通过对该晶面做2θ
‑
ω扫描，测定AlGaN层的Al组分，该测定方法的测试流程如图2所示，该测试方法包括如下步骤：
[0030]S1、对GaN材料的非对称面(114)晶面进行XRD的2θ
‑
ω扫描，计算AlGaN(114)晶面的面间距测量值d
测
，其计算方法具体如下：
[0031]S11、从2θ
‑
ω扫描曲线中读取AlGaN(114)晶面的布拉格角；
[0032]S12、将布拉格角θ代入布拉格公式2d
测
sinθ＝λ，其中，λ为x射线的波长，得到AlGaN(114)晶面的面间距测量值d
测
。
[0033]S2、对AlGaN层中的Al组分x进行赋值，计算不同x值下AlGaN(114)晶面的面间距计算值d
计
；
[0034]S21、计算不同x值对应的AlGaN的晶格常数a和c，其计算方法具体如下：
[0035]a＝xa
AlN
+(1
‑
x)a
GaN
[0036]c＝xc
AlN
+(1
‑
x)c
GaN
[0037]其中，x表示AlGaN层中的Al组分；a
AlN
、c
AlN
是AlN的晶格常数，分别为和a
GaN
、c
GaN
是GaN的晶格常数，分别为和
[0038]S22、基于AlGaN的晶格常数a和c计算AlGaN(114)晶面的面间距计算值d
计
，其计算公式具体如下：
[0039][0040]其中，a和c为AlGaN的晶格常数；h、k、l为AlGaN(114)晶面的米勒指数。
[0041]图1示出了一个示例性的样品的结构图，该样品包括单晶衬底1、在单晶衬底1上依
次生长的AlN过渡层2，AlGaN过渡层Ⅰ3，AlGaN过渡层Ⅱ4，AlGaN过渡层Ⅲ5，在AlGaN过渡层Ⅲ5上生长的GaN高阻层6，单晶衬底1为6寸Si单晶片，晶面(111)
±
0.2度，定位边晶面(110)。
[0042]本专利技术使用的设备为Bruker UK Limited生产的JV
‑
Delta
‑
X型高分辨x射线衍射仪。所述高分辨衍射仪设有Cu靶x射线源、探测器、载台。所述x射线入射方向平行于Si单晶衬底的(110)晶面。所述x射线光源和探测器转动范围为
‑5°‑
95
°
。载台设有5个转动轴，分别为P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于x射线的AlGaN层Al组分测定方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：S1、对GaN的(114)晶面进行XRD的2θ
‑
ω扫描，计算AlGaN(114)晶面的面间距测量值d
测
；S2、对AlGaN层中的Al组分x进行赋值，计算不同x值下AlGaN(114)晶面的面间距计算值d
计
；S3、输出与面间距测量值d
测
偏差最小的面间距计算值d
计
及其对应的x值。2.如权利要求1所述基于x射线的AlGaN层Al组分测定方法，其特征在于，AlGaN(114)晶面的面间距测量值d
测
的获取方法具体如下：S11、从2θ
‑
ω扫描曲线中读取AlGaN(114)晶面的布拉格角；S12、将布拉格角代入布拉格公式，得到AlGaN(114)晶面的面间距测量值d
测
。3.如权利要求1所述基于x射线的AlGaN层Al组分测定方法，其特征在于，AlGaN(114)晶面下的面间距计算值d
计
具体如下：...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明兰，左万胜，胡新星，仇成功，赵海明，钮应喜，袁松，王丽多，
申请(专利权)人：芜湖启迪半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：