碳化硅外延材料生長溫度場模擬和表征技術研究.pdf

1、SiC材料具有許多優(yōu)于硅材料的優(yōu)良性質，已成為國際上新材料、微電子和光電子領域研究的熱點。本文對同質外延碳化硅單晶材料的生長機理和外延生長層的表征方法進行了研究。在生長機理方面，主要研究在碳化硅單晶襯底材料上同質外延的化學氣相淀積理論，并且通過軟件對加熱腔里的溫度與流場進行模擬，從而對外延工藝提出一些改進；在表征方面，主要是對外延生長層的表征方法進行了總結與探討。 本文從碳化硅材料生長方法出發(fā)，介紹了外延生長設備VP508的結構

2、和主要組件的功能作用，分析了設備的熱壁反應室結構及功能。比較了外延生長參數(shù)，如生長溫度、生長壓強、碳硅比和氣流流速，與生長率和凈載流子濃度的影響關系。通過對外延生長過程的研究，提出了改進外延生長工藝的措施。 為了更深入地了解化學氣相淀積的反應物在反應腔里的反應情況，采用FEMLAB軟件研究了不同的工藝參數(shù)條件下，反應腔，特別是碳化硅襯底上方的溫度與氣流的分布情況。在溫度場中，討論了石墨層與襯底長度不同時，襯底上的溫度場分布；也討