碳化硅外延材料生長及表征技術(shù)研究.pdf

1、本文對同質(zhì)外延碳化硅單晶材料的生長機(jī)理和生長層的表征方法進(jìn)行了研究。研究了n型4H-SiC當(dāng)磁場平行于生長軸且電場垂直于生長軸時霍爾遷移率隨溫度變化的關(guān)系；在生長機(jī)理的研究方面，主要對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。對碳化硅外延層的表征針對晶體結(jié)構(gòu)和缺陷進(jìn)行了探討。 首先回顧了碳化硅材料生長方法，簡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)是目前生長碳化硅外延層最常用的生長設(shè)備，它具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、氣流控制方便、加熱效率高等優(yōu)點，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)備上生長碳化硅薄膜是目前廣泛采用的外延生長手段。比較了不同入口碳硅比例、襯底方向和極性等對外延層質(zhì)量及生長率的影響。對氣相和表面的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了