4H-SiC同質外延材料的拉曼光譜研究
發(fā)布時間:2021-07-20 08:51
作為第三代寬禁帶半導體材料的代表,碳化硅(SiC)材料具有禁帶寬度大、熱導率高、電子飽和速率高和擊穿電場高等性質,在高溫、高壓、高頻、大功率電子器件領域和航天、軍工、核能等極端環(huán)境應用領域有著不可替代的優(yōu)勢,是半導體材料研究的熱點。SiC材料外延層的質量對于器件的制備與器件性能有重要影響。異質外延生長SiC材料存在晶格失配和內部缺陷情況,限制了功率半導體器件的應用。同質外延生長的SiC材料能夠更好改善這一情況,但由于同質外延生長的4H-SiC材料的外延層與基底為同質材料,較難區(qū)分外延層與基底信號,外延層質量分析較困難。本文通過多波長紫外和橫截面拉曼散射光譜,有效研究了一系列同質外延生長的4H-SiC薄膜不同晶層的晶體質量和載流子特性。此外,通過偏振拉曼光譜研究了 4H-SiC材料的各向異性。本文主要研究內容如下:(1)利用不同波長紫外激光的穿透性質,采用266nm,325nm,514nm激光激發(fā),通過拉曼散射光譜,分析了不同硅碳比生長的同質外延4H-SiC薄膜表面層、中間層和整個外延層的質量特性。利用常被忽視的禁忌模E1(TO)特性,結合空間相關模型,得到了樣品各層的晶體質量信息。研究...
【文章來源】:廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3六方纖鋅礦晶體結構圖??Fig.?1-2?Crystal?stmctiire?of?hexagonal?wurtzite??
直至I960年后由于激光技術而發(fā)展。激光的高亮度、方向性和偏振性等特性成為理想??光源,拉曼光譜成為重要的探測手段。??如圖1-4所示,拉曼散射光譜的基本原理,通過經(jīng)典波函數(shù)理論解釋,設散射物分??子原來處于基態(tài),實線和虛線分別表示實的和虛的能級躍遷。當入射光照射時,其激發(fā)??7??
、?gg^Rmsh\\x?1??圖2-2?Renishaw共焦顯微拉曼光譜儀系統(tǒng)??Fig.2-2?Confocal?microprobe?Raman?Spectroscopy?system?was?named?Renishaw??本文中樣品即采用化學氣相沉積(CVD)方法,制備不同鞋碳比的undoped?/n+4H-SiC??12??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于CVD方法生長在硅基底上立方碳化硅的拉曼散射研究(英文)[J]. 陳帥,謝燈,丘志仁,TIN Chin-che,王洪朝,梅霆,萬玲玉,馮哲川. 光散射學報. 2016(02)
[2]Temperature Dependence of Raman Scattering in 4H-SiC Films under Different Growth Conditions[J]. 王洪朝,何依婷,孫華陽,丘志仁,謝燈,梅霆,Tin C.C.,馮哲川. Chinese Physics Letters. 2015 (04)
[3]Raman tensor of AlN bulk single crystal[J]. Wei Zheng,Ruisheng Zheng,Feng Huang,Honglei Wu,Fadi Li. Photonics Research. 2015(02)
[4]寬禁帶半導體SiC功率器件發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 張波,鄧小川,張有潤,李肇基. 中國電子科學研究院學報. 2009(02)
[5]ZnO晶體的偏振拉曼散射的深入研究[J]. 劉潔,蔣毅堅. 光散射學報. 2007(04)
[6]引人注目的SiC材料、器件和市場[J]. 魯勵. 世界產品與技術. 2003(12)
[7]拉曼光譜方法研究SiC晶體的晶型[J]. 馮敏,王玉芳,郝建民,藍國祥. 光散射學報. 2003(03)
[8]SiC單晶生長[J]. 劉喆,徐現(xiàn)剛. 材料科學與工程學報. 2003(02)
[9]寬帶隙半導體材料SiC研究進展及其應用[J]. 王玉霞,何海平,湯洪高. 硅酸鹽學報. 2002(03)
碩士論文
[1]碳化硅晶體生長設備的研制[D]. 李留臣.西安理工大學 2002
本文編號:3292520
【文章來源】:廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3六方纖鋅礦晶體結構圖??Fig.?1-2?Crystal?stmctiire?of?hexagonal?wurtzite??
直至I960年后由于激光技術而發(fā)展。激光的高亮度、方向性和偏振性等特性成為理想??光源,拉曼光譜成為重要的探測手段。??如圖1-4所示,拉曼散射光譜的基本原理,通過經(jīng)典波函數(shù)理論解釋,設散射物分??子原來處于基態(tài),實線和虛線分別表示實的和虛的能級躍遷。當入射光照射時,其激發(fā)??7??
、?gg^Rmsh\\x?1??圖2-2?Renishaw共焦顯微拉曼光譜儀系統(tǒng)??Fig.2-2?Confocal?microprobe?Raman?Spectroscopy?system?was?named?Renishaw??本文中樣品即采用化學氣相沉積(CVD)方法,制備不同鞋碳比的undoped?/n+4H-SiC??12??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于CVD方法生長在硅基底上立方碳化硅的拉曼散射研究(英文)[J]. 陳帥,謝燈,丘志仁,TIN Chin-che,王洪朝,梅霆,萬玲玉,馮哲川. 光散射學報. 2016(02)
[2]Temperature Dependence of Raman Scattering in 4H-SiC Films under Different Growth Conditions[J]. 王洪朝,何依婷,孫華陽,丘志仁,謝燈,梅霆,Tin C.C.,馮哲川. Chinese Physics Letters. 2015 (04)
[3]Raman tensor of AlN bulk single crystal[J]. Wei Zheng,Ruisheng Zheng,Feng Huang,Honglei Wu,Fadi Li. Photonics Research. 2015(02)
[4]寬禁帶半導體SiC功率器件發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 張波,鄧小川,張有潤,李肇基. 中國電子科學研究院學報. 2009(02)
[5]ZnO晶體的偏振拉曼散射的深入研究[J]. 劉潔,蔣毅堅. 光散射學報. 2007(04)
[6]引人注目的SiC材料、器件和市場[J]. 魯勵. 世界產品與技術. 2003(12)
[7]拉曼光譜方法研究SiC晶體的晶型[J]. 馮敏,王玉芳,郝建民,藍國祥. 光散射學報. 2003(03)
[8]SiC單晶生長[J]. 劉喆,徐現(xiàn)剛. 材料科學與工程學報. 2003(02)
[9]寬帶隙半導體材料SiC研究進展及其應用[J]. 王玉霞,何海平,湯洪高. 硅酸鹽學報. 2002(03)
碩士論文
[1]碳化硅晶體生長設備的研制[D]. 李留臣.西安理工大學 2002
本文編號:3292520
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