An teicneolaíocht lárnach le haghaidh fáisSiC eipitacsachIs éard atá i gceist le hábhair ná teicneolaíocht rialaithe lochtanna ar dtús, go háirithe i gcás teicneolaíocht rialaithe lochtanna atá seans maith go dteipfidh ar fheistí nó go laghdóidh a hiontaofacht. Is iad staidéar ar mheicníocht lochtanna foshraithe a shíneann isteach sa chiseal eipitacsach le linn an phróisis fáis eipitacsach, dlíthe aistrithe agus claochlaithe lochtanna ag an gcomhéadan idir an foshraith agus an ciseal eipitacsach, agus meicníocht núicléúcháin lochtanna an bunús chun an comhghaol idir lochtanna foshraithe agus lochtanna struchtúracha eipitacsacha a shoiléiriú, rud a fhéadann treoir éifeachtach a thabhairt do scagadh foshraithe agus d’optamú próisis eipitacsach.
Na lochtanna a bhaineann lesraitheanna eipitacsacha sileacain charbíderoinntear iad go príomha ina dhá chatagóir: lochtanna criostail agus lochtanna moirfeolaíochta dromchla. Eascraíonn lochtanna criostail, lena n-áirítear lochtanna pointe, díláithrithe scriú, lochtanna micreatubúil, díláithrithe imeall, etc., den chuid is mó ó lochtanna ar foshraitheanna SiC agus scaipeann siad isteach sa chiseal eipitacsach. Is féidir lochtanna moirfeolaíochta dromchla a fheiceáil go díreach leis an tsúil nocht ag baint úsáide as micreascóp agus tá tréithe moirfeolaíocha tipiciúla acu. Áirítear ar na lochtanna moirfeolaíochta dromchla den chuid is mó: Scratch, Locht Triantánach, Locht Cairéad, Titim, agus Cáithnín, mar a thaispeántar i bhFíor 4. Le linn an phróisis eipitacsaigh, féadfaidh cáithníní eachtracha, lochtanna foshraithe, damáiste dromchla, agus dialltaí próisis eipitacsaigh difear a dhéanamh don mhodh fáis sreafa céime áitiúil, rud a eascraíonn i lochtanna moirfeolaíochta dromchla.
Tábla 1. Cúiseanna le lochtanna maitrís coitianta agus lochtanna moirfeolaíochta dromchla a fhoirmiú i sraitheanna eipitacsacha SiC
Lochtanna pointe
Cruthaítear lochtanna pointe de bharr folúntais nó bearnaí ag pointe laitíse aonair nó ag roinnt pointí laitíse, agus níl aon leathnú spásúil acu. Féadfaidh lochtanna pointe tarlú i ngach próiseas táirgthe, go háirithe in ionchlannú ian. Mar sin féin, tá siad deacair a bhrath, agus tá an gaol idir claochlú lochtanna pointe agus lochtanna eile sách casta freisin.
Micreaphíopaí (MP)
Is díláithrithe scriú log iad micreaphíopaí a scaipeann feadh an ais fáis, le veicteoir Burgers <0001>. Tá trastomhas na micreaphíopaí idir codán de mhicrón agus na deicheanna micrón. Taispeánann micreaphíopaí gnéithe móra cosúil le poill ar dhromchla na sliseog SiC. De ghnáth, bíonn dlús na micreaphíopaí thart ar 0.1~1cm-2 agus leanann sé ag laghdú i monatóireacht cáilíochta táirgthe sliseog tráchtála.
Díláithrithe scriú (TSD) agus díláithrithe imeall (TED)
Is iad díláithrithe i SiC príomhfhoinse meath agus teipe gléasanna. Ritheann díláithrithe scriú (TSD) agus díláithrithe imeall (TED) feadh ais an fháis, le veicteoirí Burgers de <0001> agus 1/3<11–20>, faoi seach.
Is féidir le díláithrithe scriú (TSD) agus díláithrithe imeall (TED) araon síneadh ón tsubstráit go dtí dromchla an tsliabháin agus gnéithe beaga dromchla cosúil le poill a thabhairt leo (Fíor 4b). De ghnáth, bíonn dlús na ndíláithrithe imeall thart ar 10 n-uaire níos mó ná dlús na ndíláithrithe scriú. Féadfaidh díláithrithe scriú sínte, is é sin, síneadh ón tsubstráit go dtí an t-eipileachar, claochlú ina lochtanna eile agus iomadú feadh ais an fháis. Le linnSiC eipitacsachfás, déantar díláithrithe scriú a thiontú ina lochtanna cruachta (SF) nó ina lochtanna cairéid, agus léirítear go ndéantar díláithrithe imeall in eipisleacháin a thiontú ó dhíláithrithe eitleáin bhunúsacha (BPDanna) a oidhreachtaítear ón tsubstráit le linn fáis eipitacsaigh.
Díláithriú eitleáin bhunúsach (BPD)
Suite ar an bplána bonn SiC, le veicteoir Burgers de 1/3 <11–20>. Is annamh a fheictear BPDanna ar dhromchla na sliseog SiC. De ghnáth bíonn siad comhchruinnithe ar an tsubstráit le dlús de 1500 cm-2, agus níl ach thart ar 10 cm-2 ina ndlús san eipischiseal. Taispeánann braiteadh BPDanna ag baint úsáide as fótalúmanas (PL) gnéithe líneacha, mar a thaispeántar i bhFíor 4c. Le linnSiC eipitacsachfás, féadfar BPDanna sínte a thiontú ina lochtanna cruachta (SF) nó ina ndí-áitithe imeall (TED).
Lochtanna cruachta (SFanna)
Lochtanna i seicheamh cruachta eitleáin bhunáite SiC. Is féidir lochtanna cruachta teacht chun cinn sa chiseal eipitacsach trí SFanna a oidhreachtú sa tsubstráit, nó is féidir leo a bheith bainteach le síneadh agus claochlú díláithrithe eitleáin bhunáite (BPDanna) agus díláithrithe scriú snáithithe (TSDanna). Go ginearálta, bíonn dlús na SFanna níos lú ná 1 cm-2, agus taispeánann siad gné thriantánach nuair a bhraitear iad ag baint úsáide as PL, mar a thaispeántar i bhFíor 4e. Mar sin féin, is féidir cineálacha éagsúla lochtanna cruachta a fhoirmiú i SiC, amhail cineál Shockley agus cineál Frank, toisc gur féidir le fiú méid beag neamhord fuinnimh cruachta idir eitleáin neamhrialtacht shuntasach a bheith mar thoradh air sa seicheamh cruachta.
Titim
Is é an príomhchúis leis an locht titime ná titim na gcáithníní ar bhallaí uachtaracha agus taobhacha an tseomra imoibrithe le linn an phróisis fáis, agus is féidir é seo a bharrfheabhsú trí phróiseas cothabhála tréimhsiúil tomhaltáin ghraifíte an tseomra imoibrithe a bharrfheabhsú.
Locht triantánach
Is cuimsiú polaitípe 3C-SiC é a shíneann go dtí dromchla an eipichiseal SiC feadh threo an phlána bhunaidh, mar a thaispeántar i bhFíor 4g. Féadfaidh na cáithníní atá ag titim ar dhromchla an eipichiseal SiC le linn fáis eipitacsaigh é a ghiniúint. Tá na cáithníní leabaithe san eipichiseal agus cuireann siad isteach ar an bpróiseas fáis, rud a eascraíonn i gcuimsithe polaitípe 3C-SiC, a thaispeánann gnéithe dromchla triantánacha géar-uilleacha leis na cáithníní suite ag buaicphointí an réigiúin thriantánaigh. Tá go leor staidéar tar éis bunús na gcuimsithe polaitípe a chur i leith scríobtha dromchla, micreaphíopaí, agus paraiméadair mhíchuí an phróisis fáis.
Locht cairéad
Is coimpléasc locht cruachta é locht cairéid le dhá cheann suite ag na pláin chriostail bhunacha TSD agus SF, arna gcríochnú ag dí-áitiú de chineál Frank, agus tá méid an locht cairéid gaolmhar leis an locht cruachta prismatach. Cruthaíonn teaglaim na ngnéithe seo moirfeolaíocht dhromchla an locht cairéid, a bhfuil cuma cairéid air le dlús níos lú ná 1 cm-2, mar a thaispeántar i bhFíor 4f. Is furasta lochtanna cairéid a fhoirmiú ag scríobtha snasta, TSDanna, nó lochtanna foshraithe.
Scrathacha
Is damáiste meicniúla iad scríobtha ar dhromchla na sliseán SiC a fhoirmítear le linn an phróisis táirgthe, mar a thaispeántar i bhFíor 4h. Féadfaidh scríobtha ar an tsubstráit SiC cur isteach ar fhás an eipichiseal, sraith díláithrithe ard-dlúis a chruthú laistigh den eipichiseal, nó féadfaidh scríobtha a bheith ina mbonn le haghaidh foirmiú lochtanna cairéid. Dá bhrí sin, tá sé ríthábhachtach sliseáin SiC a snasú i gceart mar is féidir leis na scríobtha seo tionchar suntasach a imirt ar fheidhmíocht na ngléasanna nuair a thagann siad chun cinn i limistéar gníomhach na feiste.
Lochtanna moirfeolaíochta dromchla eile
Is locht dromchla é bapáil chéimneach a fhoirmítear le linn phróiseas fáis eipitacsach SiC, rud a tháirgeann triantáin mhaola nó gnéithe traipéisóideacha ar dhromchla eipichiseal SiC. Tá go leor lochtanna dromchla eile ann, amhail poill dhromchla, cnapáin agus stains. De ghnáth is iad próisis fáis neamhoptamaithe agus baint neamhiomlán damáiste snasta is cúis leis na lochtanna seo, rud a théann i bhfeidhm go diúltach ar fheidhmíocht na ngléasanna.
Am an phoist: 05 Meitheamh 2024