各位好，在第六辑里面，我们分享了同属第二代半导体材料的GaAs材料与晶圆的Raman测试应力的情况。

在第六辑，我们也介绍了另外一种材料InP，那么在本期，Raman光谱产品应用系列第七辑，我怕们就要介绍SR900共聚焦Raman光谱系统在InP应力测试上的应用。

首先，我们来翻看一些文献，看看过往的测试情况，以便作为参考。

如图1可以看到：原始半绝缘InP表面仅有LO峰，但是随着Si离子注入逐渐增加，TO峰逐渐增强，LO峰向低波数移动，二阶峰逐渐消失。

由图2看出：Ar离子轰击时间由5 min增加到80 min，出现较大表面损伤的时候，LO峰位才会从350 cm-1移动至340 cm-1。

图2. J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 125308 (2008)

我们再来看图3和4，Kr或Bi离子轰击密度增加，Raman的LO峰会有相应的移动。

来自于文献：Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. B 372, 29 (2016)

图3. Raman峰位移与离子密度的影响关系曲线

图4. Kr与Bi离子不同密度轰击夏的LO峰

由此从文献中可以得到如下的结论：

无应力InP晶体拉曼主要为LO峰，在350 cm-1

随离子轰击剂量的增加，出现较大表面损伤的时候，LO峰位才会从350 cm-1移动至340 cm-1

310nm位置的TO峰仅在具有较大表面损伤的样品上明显：对InP(100)面，在正入射光路配置下，TO峰按照拉曼选择定则是禁戒的，正常情况下应该观察不到；只有在出现明显的表面损伤的情况下才能观察到

接下来，我们看一下样品测试的结果，首先我们进行单条光谱测试。

图5. 未镀膜的裸InP（左右两侧分别为TO峰与LO峰）

表1. 图5 的拟合结果（采用高斯-洛伦兹线型对谱峰拟合）

图6. 带薄膜的InP（左右两侧分别为TO峰与LO峰）

表2. 图6的拟合结果（采用高斯-洛伦兹线型对谱峰拟合）

与文献对比有以下的分析结论：

共同特征：两个样品的InP都显示出明显表面损伤的特征。

TO峰非常明显，甚至比LO峰还高：对InP(100)面，在正入射光路配置下，按照拉曼选择定则TO峰是禁戒的，正常情况下应该观察不到；只有在出现明显的表面损伤的情况下才能观察到。

LO峰位在341 cm-1 ：LO峰的标准峰位在不同文献的报道中有所不同，但都在349 ~ 351.5 cm-1的范围。单纯靠应力不可能使LO峰变化到341 cm-1的这么远的位置，文献中只出现在表面明显损伤的情形下。

没有观察到位于600 ~ 700 cm-1范围内TO、LO的二阶峰和二者的耦合峰。（此依据较弱，因为亦可能是因为信噪比不够高。）

相比之下，有薄膜的样品比裸InP样品：

TO和LO峰的半高宽明显变宽

峰位向低波数有明显移动

接下来，为了尽可能减小测量过程中引入的误差，将两个样品同时放在晶圆盘上进行拉曼光谱Mapping测试。

左边为镀膜片，右边为未镀膜片。

由此得到图7和图8的RamanMapping与应力Mapping图。

图7. RamanMapping图

图8. 应力Mapping图

由此得到：

镀膜后样品比裸片LO峰位向低波数红移了0.4cm-1，拉应力增加了约100MPa

方法：对LO峰峰位拟合，并用以下公示计算应力分布（正值为拉应力）

上述公式中的常数250来自于文献：Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. B 372, 29 (2016)

我们再来看一下半高宽的情况。

图9. 半高宽（cm-1）

结论：

镀膜后样品比裸片的半高宽有显著增加，从4.5cm-1增加到6.0cm-1，增加了约40%，也代表镀膜后晶体质量的进一步下降。

以上就是本期分享的全部内容了。

感谢您的关注，也欢迎您随时来测样。