碳化硅外延材料生長(zhǎng)及表征技術(shù)研究.pdf

1、本文對(duì)同質(zhì)外延碳化硅單晶材料的生長(zhǎng)機(jī)理和生長(zhǎng)層的表征方法進(jìn)行了研究。研究了n型4H-SiC當(dāng)磁場(chǎng)平行于生長(zhǎng)軸且電場(chǎng)垂直于生長(zhǎng)軸時(shí)霍爾遷移率隨溫度變化的關(guān)系；在生長(zhǎng)機(jī)理的研究方面，主要對(duì)在碳化硅襯底材料上同質(zhì)外延的化學(xué)氣相淀積理論和外延工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。對(duì)碳化硅外延層的表征針對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和缺陷進(jìn)行了探討。 首先回顧了碳化硅材料生長(zhǎng)方法，簡(jiǎn)單介紹了碳化硅主要的三種制備方法：高溫升華法、液相外延法、化學(xué)氣相淀積法。其次介紹了化學(xué)氣相

2、淀積法“熱壁"反應(yīng)室結(jié)構(gòu)。熱壁化學(xué)氣相淀積(Hot—WallChemicalVaporDeposition)是目前生長(zhǎng)碳化硅外延層最常用的生長(zhǎng)設(shè)備，它具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、氣流控制方便、加熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，采用硅烷(Sill4)丙烷(C3H8)作為源氣體，以氫氣作為載氣，常壓或減壓條件下在CVD設(shè)備上生長(zhǎng)碳化硅薄膜是目前廣泛采用的外延生長(zhǎng)手段。比較了不同入口碳硅比例、襯底方向和極性等對(duì)外延層質(zhì)量及生長(zhǎng)率的影響。對(duì)氣相和表面的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了