1. Ifihan
Pelu ewadun ti iwadii, heteroepitaxial 3C-SiC ti o dagba lori awọn sobusitireti ohun alumọni ko tii ṣaṣeyọri didara gara to fun awọn ohun elo itanna ile-iṣẹ. Idagba jẹ igbagbogbo lori Si(100) tabi Si (111) awọn sobusitireti, ọkọọkan n ṣafihan awọn italaya ọtọtọ: awọn ibugbe egboogi-alakoso fun (100) ati fifọ fun (111). Lakoko ti awọn fiimu [111]-iṣalaye ṣe afihan awọn abuda ti o ni ileri gẹgẹbi iwuwo abawọn ti o dinku, imudara dada morphology, ati aapọn kekere, awọn iṣalaye yiyan bii (110) ati (211) ko ni ikẹkọ. Awọn data ti o wa tẹlẹ daba pe awọn ipo idagbasoke ti o dara julọ le jẹ iṣalaye-pato, idiju iwadii eto. Ni pataki, lilo awọn sobusitireti ti o ga-Miller-index Si (fun apẹẹrẹ, (311), (510)) fun 3C-SiC heteroepitaxy ko tii royin rara, nlọ aaye pataki fun iwadii iwadii lori awọn ọna idagbasoke ti o gbẹkẹle iṣalaye.
2. Idanwo
Awọn ipele 3C-SiC ti wa ni ifipamọ nipasẹ atmospheric-pressure vapor vapor chemical (CVD) ni lilo awọn gaasi iṣaju SiH4/C3H8/H2. Awọn sobusitireti jẹ 1 cm² Si wafer pẹlu ọpọlọpọ awọn iṣalaye: (100), (111), (110), (211), (311), (331), (510), (553), ati (995). Gbogbo awọn sobusitireti wa lori ipo ayafi fun (100), nibiti a ti ṣe idanwo awọn wafers 2° kuro ni afikun. Pre-idagbasoke ninu lowo ultrasonic degreasing ni kẹmika kẹmika. Ilana idagba ti o ni iyọkuro ohun elo afẹfẹ abinibi nipasẹ H2 annealing ni 1000 ° C, ti o tẹle pẹlu ilana igbesẹ meji-meji: carburization fun awọn iṣẹju 10 ni 1165 ° C pẹlu 12 sccm C3H8, lẹhinna epitaxy fun awọn iṣẹju 60 ni 1350 ° C (C / Sibi ratio = 5) sc. Ṣiṣe idagbasoke kọọkan pẹlu awọn itọnisọna Si oriṣiriṣi mẹrin si marun, pẹlu o kere ju ọkan (100) wafer itọkasi.
3. Awọn esi ati ijiroro
Mofoloji ti awọn ipele 3C-SiC ti o dagba lori ọpọlọpọ awọn sobusitireti Si (Fig. 1) fihan awọn ẹya dada pato ati roughness. Ni wiwo, awọn apẹẹrẹ ti o dagba lori Si (100), (211), (311), (553), ati (995) farahan bii digi, nigba ti awọn miiran wa lati wara ((331), (510)) si ṣigọgọ ((110), (111)). Awọn ipele ti o rọ julọ (fifihan microstructure ti o dara julọ) ni a gba lori (100) 2 ° pipa ati (995) awọn sobusitireti. Ni iyanju, gbogbo awọn fẹlẹfẹlẹ wa ni ọfẹ-ọfẹ lẹhin itutu agbaiye, pẹlu 3C-SiC (111) ti o ni aapọn nigbagbogbo. Iwọn ayẹwo ti o lopin le ti ṣe idiwọ fifọ, botilẹjẹpe diẹ ninu awọn ayẹwo ṣe afihan teriba (30-60 μm deflection lati aarin si eti) ti a rii labẹ microscopy opiti ni 1000 × magnification nitori aapọn igbona ti akojo. Awọn fẹlẹfẹlẹ teriba giga ti o dagba lori Si(111), (211), ati (553) awọn sobusitireti ṣe afihan awọn apẹrẹ concave ti n tọka igara fifẹ, to nilo idanwo siwaju ati iṣẹ imọ-jinlẹ lati ni ibamu pẹlu iṣalaye crystallographic.
Nọmba 1 ṣe akopọ XRD ati AFM (iṣayẹwo ni 20 × 20 μ m2) awọn abajade ti awọn ipele 3C-SC ti o dagba lori awọn sobusitireti Si pẹlu awọn itọnisọna oriṣiriṣi.
Awọn aworan microscopy agbara atomiki (AFM) (Fig. 2) awọn akiyesi opiti ti a fọwọsi. Awọn iye gbongbo-itumọ-square (RMS) jẹrisi awọn ipele didan julọ lori (100) 2° pa ati (995) awọn sobusitireti, ti o nfihan awọn ẹya bii ọkà pẹlu awọn iwọn ita 400-800 nm. Awọn (110) -po Layer wà ni roughest, nigba ti elongated ati / tabi ni afiwe awọn ẹya ara ẹrọ pẹlu lẹẹkọọkan didasilẹ aala han ni miiran orientations ((331), (510)). X-ray diffraction (XRD) θ-2θ scans (ni akopọ ni Table 1) fi han aseyori heteroepitaxy fun isalẹ-Miller-index sobsitireti, ayafi Si (110) eyi ti o fihan adalu 3C-SiC (111) ati (110) ga ju afihan polycrystallinity. Idapọ iṣalaye yii ti jẹ ijabọ tẹlẹ fun Si(110), botilẹjẹpe diẹ ninu awọn ijinlẹ ṣe akiyesi iyasọtọ (111) -Oorun 3C-SiC, ni iyanju iṣapeye ipo idagbasoke jẹ pataki. Fun awọn itọka Miller ≥5 ((510), (553), (995)), ko si awọn giga XRD ti a rii ni iṣeto θ-2θ boṣewa nitori awọn ọkọ ofurufu atọka giga wọnyi kii ṣe iyatọ ninu geometry yii. Awọn isansa ti awọn oke giga 3C-SiC-kekere (fun apẹẹrẹ, (111), (200)) ni imọran idagbasoke ẹyọkan-crystalline, ti o nilo itọka ayẹwo lati ṣe awari iyatọ lati awọn ọkọ ofurufu atọka kekere.
olusin 2 fihan isiro ti awọn ofurufu igun laarin CFC gara be.
Awọn iṣiro crystallographic ti a ṣe iṣiro laarin awọn itọka giga-giga ati awọn ọkọ ofurufu kekere (Table 2) ṣe afihan awọn aṣiwere nla (> 10 °), ti n ṣalaye isansa wọn ni awọn iwoye θ-2θ boṣewa. Nitori naa a ṣe itupalẹ awọn eeya ọpọn lori (995) -ayẹwo ti o ni ila-ilana nitori ẹda ara-ara granular dani rẹ (eyiti o le ṣe lati idagbasoke ọwọn tabi ibeji) ati aibikita kekere. Awọn nọmba ọpa (111) (Fig. 3) lati Si sobusitireti ati Layer 3C-SiC fẹrẹ jẹ aami kanna, ti o jẹrisi idagbasoke epitaxial laisi ibeji. Aaye aarin han ni χ≈15°, ti o baamu imọ-igun (111)-(995). Awọn aaye afọwọṣe deede mẹta han ni awọn ipo ti a reti (χ=56.2°/φ=269.4°, χ=79°/φ=146.7° ati 33.6°), bi o tile je wi pe aaye alailagbara ti ko ni asọtẹlẹ ni χ=62°/φ=93.3° nilo iwadii siwaju sii. Didara kristali, ti a ṣe ayẹwo nipasẹ iwọn iranran ni φ-scans, han ni ileri, botilẹjẹpe awọn wiwọn igbi gbigbọn ni a nilo fun titobi. Awọn eeya ọpá fun (510) ati (553) awọn ayẹwo wa lati pari lati jẹrisi ẹda apọju ti a ro pe wọn.
Nọmba 3 ṣe afihan aworan atọka tente oke XRD ti o gbasilẹ lori apẹẹrẹ iṣalaye (995), eyiti o ṣafihan awọn ọkọ ofurufu (111) ti sobusitireti Si (a) ati Layer 3C-SiC (b).
4. Ipari
Idagbasoke Heteroepitaxial 3C-SiC ṣaṣeyọri lori ọpọlọpọ awọn iṣalaye Si ayafi (110), eyiti o mu ohun elo polycrystalline jade. Si (100) 2° pa ati (995) awọn sobusitireti ṣe awọn ipele didan julọ (RMS <1 nm), lakoko ti (111), (211), ati (553) ṣe afihan teriba pataki (30-60 μm). Awọn sobusitireti atọka giga nilo isọdisi XRD to ti ni ilọsiwaju (fun apẹẹrẹ, awọn eeya ọpá) lati jẹrisi epitaxy nitori awọn oke giga θ-2θ ti ko si. Iṣẹ ti nlọ lọwọ pẹlu awọn wiwọn gbigbọn gbigbọn, itupalẹ wahala Raman, ati imugboroja si awọn iṣalaye atọka giga lati pari iwadi iwadi yii.
Gẹgẹbi olupese ti iṣootọ inaro, XKH pese awọn iṣẹ iṣelọpọ ti adani ti amọdaju pẹlu akojọpọ okeerẹ ti awọn sobusitireti ohun alumọni ohun alumọni, nfunni ni boṣewa ati awọn oriṣi amọja pẹlu 4H/6H-N, 4H-Semi, 4H/6H-P, ati 3C-SiC, ti o wa ni awọn iwọn ila opin lati 2-inch si 12-inch. Imudani ipari-si-opin wa ni idagbasoke gara, ẹrọ titọ, ati idaniloju didara ṣe idaniloju awọn solusan ti a ṣe deede fun ẹrọ itanna agbara, RF, ati awọn ohun elo ti n yọ jade.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹjọ-08-2025