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半导体碳化硅单晶材料的发展

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半导体碳化硅单晶材料的发展

发布日期:2017-05-22 00:00 来源:http://www.ddxdf.com 点击:

       结合单晶材料X射线应力测定基本原理,通过必要的理论分析,对现有单晶应力测定方法进行必要的改进和优化。基于工程实际应用需要,精简了单晶应力测定步骤并拓宽其应用范围,即不需要事先已知2θ0,只需改变空间方位角ψ和φ,再通过多元线形回归分析方法即可计算出各应力分量。给出了单晶应力测定的典型实例,即对同一部位重复测定应力,证实测量误差不超过±20MPa,说明该方法具有较高的测量精度和可靠性。  


       SiC是早发现的单晶材料之一,自1824年瑞典科学家Berzelius在人工合成金刚石的过程中观察到SiC多晶相以来,SiC 单晶的发展经历了一个漫长而曲折的过程。1893年,Acheson将石英砂、焦炭、少量木屑以及NaCl的混合物放在电弧炉中加热到2700℃,终获得了SiC鳞片状单晶,如图1所示,这种方法主要用于制作SiC磨料,无法满足半导体要求。直到1955年,Lely[8]首先在实验室用升华法成功制备出了SiC单晶,他将SiC 粉料放在石墨坩埚和多孔石墨管之间, 通入惰性气体(通常用氩气),在压力为1atm 条件下,加热至约2500℃的高温,SiC 粉料升华分为Si, SiC2和Si2C等气相组分,在生长体系中温度梯度产生的驱动力下,气相组分在温度较低的多孔石墨管内壁上自发成核生成片状SiC 晶体,这种方法奠定了毫米级SiC单晶生长的工艺基础,此后,有关SiC的研究工作展开。1978年,Tairov和Tsvetkov[9]成功的把Lely法与籽晶、温度梯度等其它晶体生长技术研究中经常考虑的因素巧妙地结合在一起,创造出改良的SiC晶体生长技术,PVT法是目前商品化SiC晶体生长系统的主要方法。



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