用化學(xué)腐蝕法研究SiC晶體缺陷.pdf

1、PVT法生長(zhǎng)的SiC單晶體依然存在大量的缺陷使其優(yōu)良特性難以發(fā)揮，故對(duì)這些結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行研究并且能在某些具體過(guò)程中進(jìn)行有效的控制，對(duì)于提高SiC晶體質(zhì)量是非常重要的。本文利用化學(xué)腐蝕結(jié)合顯微分析法表征SiC單晶中常見(jiàn)的缺陷；并從雜質(zhì)種類(lèi)和含量及籽晶生長(zhǎng)面狀態(tài)兩個(gè)方面對(duì)缺陷的影響進(jìn)行分析。得到的主要結(jié)論如下：
　　 1.金相顯微鏡和體視顯微鏡可初步辨別腐蝕坑對(duì)應(yīng)的缺陷種類(lèi)；SEM和LSCM能表征出腐蝕坑結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)能準(zhǔn)確辨別缺陷種

2、類(lèi)。
　　 2.激光定向儀可定性的表征缺陷腐蝕坑，當(dāng)反射光斑為多層六邊形狀時(shí)說(shuō)明晶體表面存在大量的刃位錯(cuò)腐蝕坑，當(dāng)反射光斑為一個(gè)點(diǎn)時(shí)說(shuō)明表面有不同缺陷腐蝕坑或缺陷密度較小。推測(cè)反射光斑為六個(gè)花瓣?duì)畹谋砻鏁?huì)存在大量的螺位錯(cuò)腐蝕坑。
　　 3.在6H-SiC單晶中，B、Al雜質(zhì)含量高于N雜質(zhì)(電阻率～1Ω·cm)時(shí)，刃位錯(cuò)密度在105cm-2左右相比未摻雜的密度變化不大，但腐蝕坑尺寸比未摻雜的大4-5倍，微管密度小于1cm-

3、2，其它位錯(cuò)腐蝕坑未發(fā)現(xiàn)；摻V的半絕緣型SiC(電阻率～108Ω·cm)微管數(shù)量會(huì)增加到104cm-2；N含量的多少對(duì)缺陷腐蝕坑的種類(lèi)和密度影響不大，刃位錯(cuò)腐蝕坑尺寸會(huì)隨著N含量的增加而增大，而N含量過(guò)高(電阻率低于0.1Ω·cm)會(huì)導(dǎo)致6H-SiC中夾雜15R-SiC。
　　 4.籽晶腐蝕后拋光表面粗糙度低于未拋光兩個(gè)數(shù)量級(jí)，減少了所得晶體異晶型的夾雜同時(shí)減少因異晶型引起的微管等缺陷；拋光會(huì)去除部分淺的缺陷腐蝕坑，同時(shí)減小深的