带偏角4H-SiC同质外延生长和拉曼散射研究

来源 :西北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hello199228
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
碳化硅(SiC)属于第三代宽禁带半导体材料,是重要的间接带隙半导体之一,具有优异的物理特性和电学特性。因而,SiC电子器件非常适合在高温、高频和大功率等特殊情况下工作,在许多领域都具有很重要的应用价值。制造SiC功率器件的关键之一,是在4H-SiC上生长一层同质外延层,其物理、电学特性,都与其掺杂的载流子浓度密切相关。因此,需要一种有效可靠的方法对4H-SiC外延层的载流子浓度进行研究。拉曼散射是一种对实验样品没有损害的测试方法,不用对样品进行专门的处理,并可以方便快捷的对样品结构进行分析。本文使用水平热壁低压化学气相沉积技术,进行了有偏角4H-SiC衬底上同质外延生长工艺的实验,对三个影响载流子浓度的实验参数进行对比实验,得出最适合拉曼散射载流子分析的碳硅比、生长温度和生长气压。经过对比分析后,我们使用最佳的实验方案:在偏离(0001)面8。的2寸n型4H-SiC单晶上生长不同掺杂浓度的外延层。制备过程中SiH4、C3H8作为Si源和C源;高纯N2与TMA作为掺杂的N和Al源,氢气为载气。外延样品生长温度在1580℃,压力为100mbar。通过调节N2与TMA来改变掺杂N和A1的浓度。在室温下对不同掺杂浓度的4H-SiC外延层进行拉曼光谱测试,通过使用MATLAB拟合等离子声子耦合模的线型,并通过扩展的经典介电函数计算出载流子的浓度。通过对比发现经过拉曼测量后计算出来的载流子浓度的理论计算值,与SIMS测量的结果符合的很好。即可与通过拉曼测试来给出材料的载流子浓度。对LOPC峰进行分析,发现随着掺杂浓度的变大,载流子浓度变大,LOPC峰蓝移,频移变大,散射强度变小,峰宽变宽。LOPC峰发生蓝移主要和压缩应力有关。随着掺杂浓度的增加,其LOPC峰的半高宽会变宽,这与晶体内缺陷的变化有密切关系。随着掺杂浓度的增大,使得自由载流子浓度增加,自由载流子数量的增加就会使得势能降低,从而引起散射强度降低,随之引起峰强的变化。
其他文献
三氧化二镓(Ga2O3)作为一种重要的宽带系半导体材料,在紫外光电器件和导电基气敏元件等方面的潜在应用引起了人们的广泛关注。最近,日本信息通信研究机构等研究小组开发出了β-G
为贯彻落实《中共中央办公厅、国务院办公厅印发〈关于分类推进人才评价机制改革的指导意见〉的通知》精神和省委、省政府关于深化人才发展体制机制改革要求,树立新发展理念,立
报纸
包括Massive MIMO、MEC、高阶调制、宏微协同等都可以实现5G技术4G用,业界有必要分析这些技术在4.5G网络的应用场景、性能分析及面临的挑战等,为移动运营商在5G商用或大规模部署
我国实行最严格的耕地保护制度。同时,我国处在工业化、城镇化加速发展时期,大量人口向城镇转移集中,将直接带动城镇工业用地、住宅用地和各类公共基础设施用地需求的增加,统筹城
研究背景肝脏疾患是影响人类生命健康和生活质量的主要疾病之一,肝纤维化是机体对慢性肝损伤的主动性修复反应,是多种慢性肝病病情发展的共同病理基础,也是疾病发展至肝纤维
中小企业在承接工程项目的过程中往往容易出现员工招聘、培训、使用不合理等多个方面的问题,从人力资源管理的角度来看,原因主要在于组织体制不健全、管理不科学、从业人员素质
从社会发展水平来看,不孕症影响着夫妻双方的身心健康,它不分种族,不分性别,而且对人类生活和健康的影响不亚于心血管、肿瘤等疾病。女性不孕在不孕症中发病率高,而且病因多
距2008年11月美国次贷危机所引发的全球性金融危机已有三年的时间,全球经济已有复苏迹象,尤其值得我们注意的是08年后汽车行业整体表现十分抢眼,而客车行业的龙头正是宇通客车。
本文的研究工作是基于一款可以产生纳秒级脉冲的大功率脉冲驱动源展开的。大功率脉冲驱动源由于其广泛的应用领域近年来被全世界各大公司及研发机构所关注。相比国外中高端产