坩埚在线圈中位置对大直径SiC单晶温度场影响

利用Virtual Reactor模拟软件研究了大直径SiC晶体生长中坩埚在感应线圈内不同位置对坩埚内整体温度场、生长腔以及料源内温度场的影响。分析比较了生长腔内径向温度梯度以及轴向温度梯度的变化规律以及坩埚内部整体温度场的分布规律。以此为依据,优化了坩埚设计,获得了理想的适合大直径SiC单晶生长的温场,并成功生长出高...     

n型4H-SiC单晶生长工艺研究

采用PVT法掺氮得到n型4H-SiC体单晶。研究了生长温度、冷却孔直径、掺氮量对晶体结晶质量的影响。实验结果表明:生长温度过低或过高会引入多型;冷却孔过大会使晶体产生较大的热应力,导致晶体开裂;掺入较多的氮使SiC晶格畸变。通过调整温场、优化掺氮工艺,获得了生长n型4H-SiC单晶的工艺条件,生长出结晶质量较好的n型4H-SiC单晶。     

退火对掺钒半绝缘4H-SiC晶片质量影响的研究

通过物理气相传输(PVT)法成功地生长出直径大于7.62 cm的掺钒半绝缘4H-SiC晶体。抛光后的掺钒半绝缘4H-SiC晶片在真空且温度1 600℃～2 000℃条件下进行退火处理,利用高分辨X-ray衍射仪、显微拉曼光谱仪、非接触电阻率测试仪和应力仪对退火前后的晶片进行了测试与分析,研究了退火工艺对掺钒半绝缘4H-SiC晶片应力的影响,并且得到了合适的退火工艺。结果表明:合适的退火处理有利于进一步提高晶片的质量。     

温度对碳化硅粉料合成的影响

采用高温合成方法生成了高纯碳化硅(SiC)粉.采用高纯碳(C)粉和硅(Si)粉直接反应,不需外加添加剂,通过控制外部加热使Si和C持续反应.实验结果表明,在相同反应时间条件下,不同加热温度对生成的SiC粉料的粒度和纯度有很大影响.当反应温度从1920℃升高到1966℃时,生成的SiC粉粒度由12.548μm增加到29.259μm.当温度继续升高,SiC粉的粒度逐渐减小.温度高于2000℃时,SiC粉的粒度趋于约20μm.同时,X射线衍射图分析表明,温度高于2000℃时,生成的SiC粉料中C比例会明显增加.     

大直径半绝缘4H-SiC单晶生长及表征

采用升华法稳定地生长出7.62 cm半绝缘4H-SiC单晶。通过优化钒掺杂工艺获得了均匀分布的电阻率1011Ω·cm。用激光拉曼光谱仪对晶片进行扫描,结果表明SiC单晶晶型为4H晶型。半绝缘4H-SiC单晶微管密度最好结果小于2 cm-2。用高分辨X射线衍射术表征了7.62 cm 4H-SiC单晶衬底片的结晶质量,（0004）衍射摇摆曲线半峰宽为40＂,说明晶体结晶性较好。     

籽晶偏向对高纯半绝缘4H-SiC晶体影响的研究

采用PVT法得到高纯4H-SiC体单晶。研究了0°、1°、4°晶体对晶体台阶流、晶体结晶质量、晶体缺陷、晶体电学性能的影响;晶体台阶流采用奥林巴斯显微镜进行表征,晶体缺陷采用莱卡体系显微镜进行表征,晶体结晶质量采用高分辨XRD进行表征,晶体电学性能采用非接触电阻率测试仪进行表征。实验结果表明:4°籽晶生长的晶体缺陷最少,1°与4°籽晶生长的晶体结晶质量相当,0°籽晶生长的晶体电学性能最均匀。