在碳化硅襯底上制備Si-SiC異質(zhì)結(jié).pdf

1、目前，以SiC為襯底的異質(zhì)外延大多以生長(zhǎng)GaN為目的，真正以開(kāi)發(fā)SiC基異質(zhì)結(jié)器件為目的的研發(fā)工作還未見(jiàn)廣泛報(bào)道。隨著SiC器件研究的逐漸深入，光控碳化硅器件也漸漸引起人們的研究興趣．但SiC由于禁帶較寬，對(duì)可見(jiàn)光和近紅外光都不敏感，其光電子學(xué)應(yīng)用受到很大限制。
　　為了開(kāi)發(fā)SiC材料在光電子器件領(lǐng)域的應(yīng)用。本研究室首次提出用對(duì)可見(jiàn)光和近紅外光有較強(qiáng)吸收的Si作為光吸收層構(gòu)成Si/SiC異質(zhì)結(jié)光電二極管。本文報(bào)道在SiC襯底上外延

2、Si的實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)討論外延層結(jié)晶品質(zhì)與制備工藝的關(guān)系，探討在6H-SiC襯底上制備低缺陷密度Si單晶外延薄膜的方法，為光電二極管的制備打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　用LPCVD(LOW Pressure Chemical Vapor Deposition)系統(tǒng)在n型6H-SiC(0001)襯底上制備Si/SiCpn異質(zhì)結(jié)。p-Si外延層以B2H6作為摻雜源，襯底溫度在700-950℃范圍內(nèi)優(yōu)化。x射線(xiàn)衍射(XRD)、高分辨透射電子顯微鏡(H

3、RTEM)及電子衍射(SAED)測(cè)試表明在850-900℃的溫度范圍內(nèi)外延的Si薄膜具有良好的單晶特征，x射線(xiàn)搖擺曲線(xiàn)峰形對(duì)稱(chēng)性良好，半峰全寬(FWHM)=0．4339°。作為國(guó)內(nèi)外首次采用LPCVD方法在SiC襯底上進(jìn)行Si單晶薄膜的異質(zhì)外延，目前的試驗(yàn)樣品中還存在較高密度的堆垛層錯(cuò)和孿晶等晶格缺陷。這些缺陷的產(chǎn)生與Si和SiC的熱失配和晶格失配以及SiC襯底的表面狀態(tài)有關(guān)。淀積溫度在影響外延層晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌方面也起著非常重要的作