SiC薄膜的VLS選擇性生長(zhǎng)研究.pdf

1、分類(lèi)號(hào)密級(jí)UDC學(xué)位論文SiC薄膜的薄膜的VLS選擇性生長(zhǎng)研究選擇性生長(zhǎng)研究（題名和副題名）馬天菲馬天菲（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名劉興釗劉興釗教授教授電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)成都成都（職務(wù)、職稱(chēng)、學(xué)位、單位名稱(chēng)及地址）申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士碩士專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)電子信息材料與元器件電子信息材料與元器件論文提交日期2007.04.06論文答辯日期2007.05.28學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)答辯委員會(huì)主席惲正中惲正中教授教授評(píng)閱人惲正中惲正

2、中教授教授周偉周偉副教授副教授2007年4月06日注1注明《國(guó)際十進(jìn)分類(lèi)法UDC》的類(lèi)號(hào)摘要Ⅰ摘要作為第三代半導(dǎo)體材料之一，碳化硅(SiC)具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、電子的飽和漂移速度大、臨界擊穿電場(chǎng)高等特點(diǎn)，是高溫、高頻、大功率、抗輻射半導(dǎo)體器件的首選材料。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展傳統(tǒng)的Si和GaAs半導(dǎo)體材料由于本身結(jié)構(gòu)和特性的原因，在高溫、高頻等方面越來(lái)越顯示出其不足和局限性。因此，在Si基片上生長(zhǎng)3CSiC薄膜，既能與目前成熟的Si

3、工藝相兼容，又能發(fā)揮SiC材料的性能優(yōu)點(diǎn)。本論文結(jié)合了氣—液—固（VapLiquidSolidVLS）生長(zhǎng)工藝，以Ni作催化劑，SiH4為Si源，CH4或C2H2為C源，H2為載氣，采用化學(xué)氣相沉積（CVD）在刻蝕有矩形凹槽的Si（100）基片上選擇性生長(zhǎng)3CSiC薄膜。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、電子能量色散譜儀（EDS）、X射線衍射儀（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、電子背散射衍射技術(shù)（EBSD）等手段對(duì)所生長(zhǎng)的SiC薄膜進(jìn)行

4、表征，系統(tǒng)研究了催化劑用量、碳源種類(lèi)、襯底溫度、CH4與SiH4的流量比等工藝參數(shù)對(duì)SiC薄膜形貌、成份、晶體結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：在使用CH4作碳源催化劑用量適中CSi為2:1且襯底溫度較高的條件下在刻蝕有矩形長(zhǎng)槽的Si（100）基片上選擇性地生長(zhǎng)出了高質(zhì)量的3CSiC薄膜，薄膜的生長(zhǎng)速率達(dá)到30μmh～60μmh。為了進(jìn)一步分析VLS選擇性生長(zhǎng)的機(jī)理，本論文還就VLS選擇性生長(zhǎng)SiC薄膜與氣相生長(zhǎng)SiC薄膜進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)果表明：