發(fā)布時間：2022-01-07 15:30

　　3C-SiC作為第三代半導(dǎo)體材料具備禁帶寬、臨界擊穿電場高、電子飽和漂移速度高、熱導(dǎo)率高等眾多優(yōu)異的性能,但由于其較大的晶格失配和熱膨脹系數(shù)使其外延薄膜較為困難。本文主要采用LPCVD（低壓化學(xué)氣相沉積）方法在Si襯底上生長出3C-SiC外延層,并通過改變外延過程中的工藝參數(shù)（生長溫度、生長壓力、生長時間、C/Si比）研究了表面形貌和結(jié)晶質(zhì)量,采用不同的材料分析方法對生長出的3C-SiC進(jìn)行了測試,并對生長出的3C-SiC納米線的特性進(jìn)行了研究,分析結(jié)果如下:1.采用LPCVD法在Si襯底上制備的3C-SiC為多晶結(jié)構(gòu),具有3C-SiC（111）方向擇優(yōu)取向特點(diǎn)。2.比較不同的生長溫度,得出隨著生長溫度的升高,3C-SiC表面和截面形貌表明已生長成膜,但表面不均勻有孔洞出現(xiàn),達(dá)到1300℃時孔洞較少,當(dāng)達(dá)到1350℃時外延層表面反而變得比較粗糙。因此1300℃為較好的生長溫度。3.比較不同的生長壓力,得出隨著生長壓力的提高,104Pa下3C-SiC表面粗糙度降低,結(jié)晶性提高。因此104Pa為較好的生長壓力。4.比較不同的生長時間,得出隨著生長時間的延長,120min條件下生長出的3C-... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

一維SiC納米結(jié)構(gòu)典型形態(tài)(a)碳纖維上的納米線陣列；(b)鎳硅球體上的超長納米線；

圖 3-1 LPCVD 裝置結(jié)構(gòu)框圖Fig. 3-1 Block diagram of LPCVD device前要對反應(yīng)室抽真空，本系統(tǒng)的壓力控制是通過氣路控制系統(tǒng)機(jī)械泵為擴(kuò)散泵提供前級真空，在擴(kuò)散泵的前端提供高真空，泵用于抽高真空。時，將 Si 襯底放進(jìn)反應(yīng)室中的坩堝中，樣品置于如圖 3-2 所，使其處在一個受熱較均勻的條件下。隨后將坩堝放置在反應(yīng)-3 所示，坩堝上方放置毛氈(漏一個洞進(jìn)行測溫)封口，整個石體通過石墨坩堝下的圓孔通入。然后關(guān)閉反應(yīng)室，通過與反應(yīng)反應(yīng)室中抽至高真空。生長過程中的壓力可通過機(jī)械泵與反應(yīng)應(yīng)室采用中頻感應(yīng)加熱升溫，并采用熱電偶測量溫度，可以通節(jié)加熱速率以及保持恒溫，防止過多的熱輻射損失。定的反應(yīng)生長溫度后，反應(yīng)源氣體硅烷（SiH4）和乙炔（C2H體輸運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)室，本課題采用硅烷和 99.98%純度的乙

圖 3-3 反應(yīng)臺結(jié)構(gòu)截面示意圖Fig. 3-3 Cross-section of the reaction table structureiC 外延層和納米線制備方法及工藝流程 外延層制備工藝流程如圖 3-4 所示，分為 Si 襯底清洗、放樣抽真空清洗、C2H2碳化、SiH4和 C2H2外延生長、降溫取樣等步驟。清洗用襯底為 P 型 Si(100)，其電阻率為 1-10Ω.cm，厚度 500±10μm。硅洗步驟：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]SiC基稀磁半導(dǎo)體納米材料的微結(jié)構(gòu)和磁性研究[D]. 田宇.河南大學(xué) 2012
[3]3C-SiC納米線的制備與發(fā)光性能研究[D]. 吳悅迪.揚(yáng)州大學(xué) 2012
[4]助溶劑法不同形貌SiC晶體的生長[D]. 翟蕊.浙江大學(xué) 2007
[5]CVD法制備3C-SiC/Si薄膜研究[D]. 梁濤.電子科技大學(xué) 2006
[6]SiC生長初期C原子沉積過程的分子動力學(xué)模擬[D]. 滕曉云.河北大學(xué) 2001



本文編號：3574795