Abstract
砷化鎵（ＧａＡｓ）是ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導體（Compound Semiconductor）材料中，最重要的一種。鋻於微量雜質元素對此材料物理性質的重大影響，本研究試圖從超微量分析觀點，建立一套高純度砷化鎵半導體中微量元素的系統分析方法。本研究利用中子活化分析法（Neutron Activation Analysis ）測定砷化鎵中Ｓｃ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｎｄ等十種微量雜質元素之含量。試樣（砷化鎵晶片）經原子爐連續照射十天（中子通過率５×１０︿１３ｎｃｍ︿－２ｓｅｃ︿－１），冷卻二十天後，藉化學處理使基底（Matrix）元素砷形三氯化砷，揮發除去，再由伽馬能譜分析，測定殘留物中雜質元素之含量。偵測極跟隨各元素性質之不同而異，由Ｎｉ：８．５×１０︿－８克至Ｓｃ：３×１０︿－１２克。本研究另藉分光比光度法（Spectrophotometry ）與微分脈波極譜法（DifferentialPulse Polarography）測定此半導體材料中矽（Ｓｉ）的含量。試樣經表面處理後，繼以溴水－鹽酸混酸溶解，藉揮發法及溶劑萃取法分別去除基底元素砷及鎵，殘留於水相中之矽，最後分別以分光比光度法及微分脈波極譜法測定。兩種測定方法對矽的偵測極限均可低達１０︿－８克，分析的準確度亦都在９８％以上，顯示可充分適用於砷化鎵中矽含量在１×１０︿１６原子╱立方厘米以上的分析。本研究所建立的分析方法曾實際應用於砷化鎵材料中矽及各種雜質元素之分析，並將所得結果與直接的電性測試結果互相驗證。