测试干扰因素及优化方法

测试干扰因素主要有半峰宽、光照面积、晶格吸收、多次反射修正、温度、分辨率、样品表面质量、载流子吸收等。

1.半峰宽影响 测氧时应保证半峰宽为32cm^-1，否则测量结果将有误差。一般情况下，Δ_v偏大时，测量值偏小，Δv偏差越多，误差越大。

2.光照面积影响 当采用大的光照面积时，往往会超过半峰宽的规定值。这是由于平面度超出了要求。为了满足平面度的要求，应缩小光照面积，这样可以使半峰宽达到或接近规定数值。

3.晶格吸收影响 在空气参考法测量中，必须扣除晶格吸收部分。低含氧的样品中，之所以要求采用差别法测量，就是为了要准确扣除晶格吸收的部分。

4.多次反射修正影响 厚度小且氧原子含量较高（﹥3×10¹⁷at/cm³）的样品，若忽略其多次反射，会导致α_max（吸收峰的吸收系数）变大，氧含量测量值偏高。(www.xing528.com)

5.测试温度影响 相同的样品在不同的测试温度下所得到的结果是不一样的。因为温度不同，半导体材料的本征晶格吸收不同。温度越高，材料的本征吸收越严重，有可能掩盖所需要的信息。因此。要得到半导体材料的精细信息，红外光谱的测试常常在低温下测试。单晶硅中氧的含量测试是在常温下进行的。在一些特殊情况下，要在低温（一般在10～80K）条件下测试氧的红外吸收峰。在低温测试条件下，硅材料中的载流子吸收得到了很大程度的抑制，所以在常温条件下不能观测到的吸收峰，可以在低温测试条件下被清楚的观测到。这些特殊情况，是单晶硅中有很多氧沉淀，氧沉淀的吸收峰会叠加在氧的红外吸收峰上面；特殊情况又如区熔硅中的氧含量非常的低，用常温测试条件根本不可能测到氧的吸收峰。

6.分辨率影响 分辨率太低，会导致半导体材料的精细信息丢失；分辨率太高，虽然可以得到更加准确和精细的信息，但是耗时会大幅度增加，还得不到样品的红外光谱，而得到的是入射光在样品正、反表面反射光所形成的干涉光谱。单晶硅含氧量测试国家标准规定，在1107cm^-1的分辨率应小于5cm^-1。

7.样品表面质量影响 样品太厚，半导体材料晶格吸收可能很严重，得不到所需的红外光谱；样品太薄，也可能仅仅得到入射光在样品正、反表面反射光所形成的干涉光谱；表面太粗糙，入射光在样品表面会发生漫反射，降低测试精度。

8.载流子吸收影响 如果半导体材料掺杂浓度过高，载流子会对红外光产生严重吸收，从而得不到所需的材料信息。