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半導體碳化硅單晶材料的發展

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半導體碳化硅單晶材料的發展

發布日期:2017-05-22 00:00 來源:http://www.itsinmyway.com 點擊:

       結合單晶材料X射線應力測定基本原理,通過必要的理論分析,對現有單晶應力測定方法進行必要的改進和優化。基于工程實際應用需要,精簡了單晶應力測定步驟并拓寬其應用范圍,即不需要事先已知2θ0,只需改變空間方位角ψ和φ,再通過多元線形回歸分析方法即可計算出各應力分量。給出了單晶應力測定的典型實例,即對同一部位重復測定應力,證實測量誤差不超過±20MPa,說明該方法具有較高的測量精度和可靠性。  


       SiC是早發現的單晶材料之一,自1824年瑞典科學家Berzelius在人工合成金剛石的過程中觀察到SiC多晶相以來,SiC 單晶的發展經歷了一個漫長而曲折的過程。1893年,Acheson將石英砂、焦炭、少量木屑以及NaCl的混合物放在電弧爐中加熱到2700℃,終獲得了SiC鱗片狀單晶,如圖1所示,這種方法主要用于制作SiC磨料,無法滿足半導體要求。直到1955年,Lely[8]首先在實驗室用升華法成功制備出了SiC單晶,他將SiC 粉料放在石墨坩堝和多孔石墨管之間, 通入惰性氣體(通常用氬氣),在壓力為1atm 條件下,加熱至約2500℃的高溫,SiC 粉料升華分為Si, SiC2和Si2C等氣相組分,在生長體系中溫度梯度產生的驅動力下,氣相組分在溫度較低的多孔石墨管內壁上自發成核生成片狀SiC 晶體,這種方法奠定了毫米級SiC單晶生長的工藝基礎,此后,有關SiC的研究工作展開。1978年,Tairov和Tsvetkov[9]成功的把Lely法與籽晶、溫度梯度等其它晶體生長技術研究中經常考慮的因素巧妙地結合在一起,創造出改良的SiC晶體生長技術,PVT法是目前商品化SiC晶體生長系統的主要方法。



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