碳化硅晶体生长过程中的扩径与缺陷控制

声明

摘要

1．引言

1．1 半导体SiC

1．1．1 SiC的物理性质

1．1．2 SiC的晶体结构及同质异晶型

1．2 SiC晶体生长技术

1．2．1 生长方法概述

1．2．2 SiC晶体生长技术的研发背景及现状

1．3 SiC晶体生长中的物理问题

1．3．1 SiC晶体的生长缺陷

1．3．2 SiC晶体生长缺陷研究概述

1．4 本文的主要研究内容

2．SiC晶体生长技术及其特性表征方法

2．1 晶体生长设备

2．2 晶体生长工艺

2．2．1 工艺过程简介

2．2．2 工艺相关参数

2．2．3 热系统分析

2．3 SiC晶体结构与缺陷的表征

2．3．1 透射电子显微镜

2．3．2 扫描电子显微镜

2．3．3 X射线光电子能谱

2．3．4 X射线衍射

2．3．5 拉曼光谱

3．SiC晶体的扩径生长及电阻率可控性分析

3．1 传统扩径工艺

3．2 改进工艺

3．2．1 方案一

3．2．1 方案二

3．3 扩径过程源衬距的维持

3．4 SiC晶体电阻率控制

3．4．1 SiC晶体电阻率可控性分析

3．4．2 SiC晶体电阻率测试

4．SiC晶体中结构缺陷的起源与控制

4．1 SiC晶体中微管的起源与抑制

4．1．1 微管的起源

4．1．2 微管的演化

4．1．3 微管的抑制

4．2 SiC晶体中的位错

4．3 SiC晶体中的堆垛层错

4．4 SiC晶体中的异向晶粒与热分解腔

4．4．1 6H-SiC晶体中的异向晶粒

4．4．2 6H-SiC晶体中的热分解腔?

4．4．3 热分解腔与异向晶粒间的关系

4．5 SiC晶体中的六方空洞

4．6 拉曼散射研究SiC晶体结构缺陷

4．6．1 SiC晶体中的拉曼散射

4．6．2 拉曼散射研究结构缺陷

5．SiC晶体中异晶型的影响因素及其起源

5．1 SiC晶体中异晶型的影响因素

5．1．1 坩埚与线圈的相对位置

5．1．2 杂质对晶型的影响

5．2 SiC晶体中异晶型的起源模型

6．掺杂SiC晶体的室温铁磁性

6．1 稀磁半导体材料简介

6．2 掺杂SiC晶体的室温铁磁性

7．总结与展望

7．1 工作总结及主要结果

7．2 主要创新点

7．3 进一步的工作设想

致谢

参考文献

作者在攻读博士学位期间的研究成果和参加的科研项目