拉曼光譜在SiC晶體生長和結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用.pdf

1、碳化硅(SiC)晶體是重要的間接寬帶隙半導(dǎo)體材料之一，具有優(yōu)良的物理和化學(xué)特性，很早被證明是一種耐高溫、高強(qiáng)度、耐磨損的應(yīng)用材料，在許多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，已成為發(fā)展微電子和光電子技術(shù)的有重要價值的材料。然而，從SiC的晶體結(jié)構(gòu)看，該晶體具有多種晶型，比較常見的晶型有：立方結(jié)構(gòu)(3C)、六角結(jié)構(gòu)(2H,4H,6H等)、菱形結(jié)構(gòu)(15R,21R等)。SiC晶體的諸多特性，例如光學(xué)和電學(xué)特性，都與其晶型結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。目前主要的研究熱點(diǎn)就

2、是生產(chǎn)大尺寸的、高質(zhì)量的SiC晶體，有效地控制晶型結(jié)構(gòu)。因此，急需尋找一種簡單有效的方法對SiC晶體的晶型、生長質(zhì)量進(jìn)行分析，對SiC晶體的生長、器件制作和應(yīng)用具有十分重要的意義。拉曼散射是一種無損傷的測試方法，無需對樣品進(jìn)行專門處理，具有方便快捷的特點(diǎn)，對樣品的結(jié)構(gòu)和缺陷十分敏感。拉曼光譜在材料的結(jié)構(gòu)分析中具有非常重要的地位。 本文利用顯微拉曼光譜對SiC的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，獲得了不同晶型的一階和二階拉曼光譜，對所得結(jié)果進(jìn)行

3、了分析和歸屬，并進(jìn)一步研究了晶體雜質(zhì)對一階和二階拉曼光譜的影響，重點(diǎn)分析了縱光學(xué)聲子與等離子體激元耦合模(LOPC)模和短程堆垛層錯結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明：SiC的一階和二階拉曼光譜都能反映其晶體結(jié)構(gòu)，二階拉曼譜由相應(yīng)的一階拉曼譜的二倍頻和組合模構(gòu)成。通過分析含有雜質(zhì)的4H、6H、15R-SiC一階拉曼譜，發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)濃度越高，一階譜的LOPC的譜形展寬越大、藍(lán)移越大、散射強(qiáng)度越弱，可以利用這一規(guī)律快捷地判定晶體中雜質(zhì)濃度的大小；晶體中包含的短