4H-SiC外延层中堆垛层错与衬底缺陷的关联性研究

4H-SiC外延层中堆垛层错与衬底缺陷的关联性研究

论文摘要

本研究探讨了同质外延生长的4H-SiC晶片表面堆垛层错(SF)的形貌特征和起因。依据表面缺陷检测设备KLA-Tencor CS920的光致发光(PL)通道和形貌通道的特点,将SF分为五类。其中I类SF在PL通道图中显示为梯形,在形貌图中不显示; II类SF在PL通道图中显示为三角形,且与I类SF重合,在形貌图中显示为胡萝卜形貌。III-V类SF在PL通道图中均显示为三角形,在形貌图中分别显示为胡萝卜、无对应图像或三角形。研究结果表明,I类SF起源于衬底的基平面位错(BPD)连线,该连线平行于<1100>方向,在生长过程中沿着<1120>方向移动,形成基平面SF。II类和大部分的III-IV类SF起源于衬底的BPD,其中一个BPD在外延过程中首先转化为刃位错(TED),并在外延过程中延<0001>轴传播,其余BPD或由TED分解形成的不全位错(PDs)在(0001)面内传播形成三角形基平面SF。其余的III-V类SF起源于衬底的TED或其它。II-III类SF在形貌通道中显示为胡萝卜,而IV类SF不显示,主要区别在于外延过程中是否有垂直于(0001)面的棱镜面SF与表面相交。上述研究说明减少衬底的BPD,对减少外延层中的SF尤为重要。

论文目录

  • 1 实验方法
  • 2 结果与讨论
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郭钰,彭同华,刘春俊,杨占伟,蔡振立

    关键词: 碳化硅,同质外延,位错,堆垛层错

    来源: 无机材料学报 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 化学,无线电电子学

    单位: 北京天科合达半导体股份有限公司,新疆天富能源股份有限公司

    基金: 北京市科技计划(D171100004517001),北京市科技新星计划(Z171100001117068),国家重点研发计划(2016YFB0400400)~~

    分类号: O772;TN304

    页码: 748-754

    总页数: 7

    文件大小: 1289K

    下载量: 196

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