多次透射反射红外光谱法灵敏和准确地测量单晶硅中间隙氧和代位碳的含量

建立了室温下使用多次透射反射红外光谱法(MTR-IR)测量单晶硅中间隙氧和代位碳含量的新红外光谱吸收方法,在理论和实验上证明了MTR-IR优于常规使用的单次垂直透射红外(IR)吸收测量方法。与IR法相比较,MTR-IR法的优点为:(1)间隙氧在1 107 cm-1处和代位碳在605 cm-1处的吸收峰与MTR-IR法中红外光透过硅片的的次数N(6~12)成线性增加的正比例关系,因此单晶硅中间隙氧和代位碳含量的检测限至少比IR法低一个数量级;(2)MTR-IR法测量薄硅片如0.2 mm的厚度时产生的干涉条纹强度是单次垂直透射红外吸收法(IR)的1/23、是单次Brewster角透射红外吸收法的1/11;(3)单次垂直透射红外吸收法(IR)1次只测量样品上的1个点,MTR-IR法则在更长的样品上1次测量多个样品点,每次测量更具有代表性。理论计算和实验结果都证实了MTR-IR吸收法测量晶体硅中间隙氧和代位碳杂质含量的高灵敏度、可靠性和重复性