Technologia fundamentalis ad incrementumSiC epitaxialisMateriae primum technologia vitiorum moderandorum est, praesertim pro technologia vitiorum moderandorum quae obnoxia est defectibus machinarum vel degradationi firmitatis. Studium mechanismi vitiorum substrati extendentis in stratum epitaxiale durante processu accretionis epitaxialis, leges translationis et transformationis vitiorum in interfacie inter substratum et stratum epitaxiale, et mechanismus nucleationis vitiorum fundamentum sunt ad elucidandam correlationem inter vitia substrati et vitia structuralia epitaxialia, quae efficaciter dirigere potest examinationem substrati et optimizationem processus epitaxialis.
VitiaStrata epitaxialia carburi siliciiDefectus crystalli in duas partes praecipue dividuntur: defectus crystalli et defectus morphologiae superficialis. Defectus crystalli, inter quos defectus punctiformes, dislocationes cochlearum, defectus microtubulorum, dislocationes marginum, etc., plerumque ex defectibus in substratis SiC oriuntur et in stratum epitaxiale diffunduntur. Defectus morphologiae superficialis directe oculo nudo microscopio observari possunt et notas morphologicas typicas habent. Defectus morphologiae superficialis praecipue includunt: Striationem, defectum triangularem, defectum dauci, casum, et particulam, ut in Figura 4 demonstratur. Per processum epitaxialem, particulae externae, defectus substrati, damnum superficiale, et deviationes processus epitaxialis omnes modum accretionis fluxus gradatim localis afficere possunt, defectus morphologiae superficialis efficientes.
Tabula 1. Causae formationis vitiorum matricis communium et vitiorum morphologiae superficialis in stratis epitaxialibus SiC.
Vitia punctualia
Vitia punctualia ex vacuitatibus vel hiatibus in uno puncto reticuli vel pluribus punctis formantur, neque ullam extensionem spatialem habent. Vitia punctualia in omni processu productionis, praesertim in implantatione ionica, oriri possunt. Attamen difficulter deteguntur, et relatio inter transformationem vitiorum punctualiorum et aliorum vitiorum etiam satis complexa est.
Microtubuli (MP)
Microtubuli sunt dislocationes cochleae cavae quae secundum axem accretionis propagantur, cum vectore Burgers <0001>. Diameter microtubulorum a fractione micronis ad decem micrones variat. Microtubuli magnas notas superficiales foveolatas in superficie laminarum SiC ostendunt. Typice, densitas microtubulorum est circiter 0.1~1 cm-2 et pergit decrescere in monitorio qualitatis productionis laminarum commercialium.
Luxationes cochlearum (TSD) et luxationes marginis (TED)
Dislocationes in SiC fons praecipuus degradationis et defectus instrumentorum sunt. Tam dislocationes cochlearum (TSD) quam dislocationes marginis (TED) secundum axem accretionis currunt, cum vectoribus Burgers <0001> et 1/3<11–20> respective.
Tam dislocationes cochlearum (TSD) quam dislocationes marginum (TED) a substrato ad superficiem lamellae extendere possunt et parvas notas superficiales foveolatas afferre (Figura 4b). Typice, densitas dislocationum marginum decies fere maior est quam dislocationum cochlearum. Dislocationes cochlearum extensae, id est, a substrato ad stratum epilaminare extendentes, etiam in alia vitia transformari et secundum axem accretionis propagari possunt. Per...SiC epitaxialisIncremento, dislocationes cochlearum in vitia accumulationis (SF) vel defectus carotae convertuntur, dum dislocationes marginum in epistratis ex dislocationibus plani basalis (BPD) a substrato per accretionem epitaxialem hereditatas converti demonstrantur.
Luxatio plana fundamentalis (BPD)
In plano basali SiC sita, cum vectore Burgers 1/3 <11–20>. BPDs raro in superficie laminarum SiC apparent. Solent in substrato concentrari cum densitate 1500 cm⁻², dum densitas earum in epilamina tantum circiter 10 cm⁻² est. Detectio BPDs per photoluminescentiam (PL) notas lineares ostendit, ut in Figura 4c demonstratur. Per...SiC epitaxialisincrementum, BPD extensae in vitia accumulationis (SF) vel dislocationes marginis (TED) converti possunt.
Vitia accumulationis (SFs)
Vitia in sequentia accumulationis plani basalis SiC. Vitia accumulationis in strato epitaxiali apparere possunt per hereditatem SFs in substrato, vel ad extensionem et transformationem dislocationum plani basalis (BPDs) et dislocationum cochlearum filetatarum (TSDs) referri. Generaliter, densitas SFs minor est quam 1 cm-2, et notam triangularem exhibent cum per PL deteguntur, ut in Figura 4e demonstratur. Attamen, varia genera vitiorum accumulationis in SiC formari possunt, ut typus Shockley et typus Frank, quia etiam parva quantitas perturbationis energiae accumulationis inter plana ad irregularitatem considerabilem in sequentia accumulationis ducere potest.
Ruina
Vitium casus praecipue ex casu particularum in parietibus superioribus et lateralibus camerae reactionis durante processu accretionis oritur, quod per optimizationem processus periodicae sustentationis consumibilium graphitae camerae reactionis optimizandam optimizari potest.
Defectus triangularis
Inclusio polytypa 3C-SiC est quae ad superficiem epilaminae SiC secundum directionem plani basalis extenditur, ut in Figura 4g demonstratur. Haec inclusio a particulis cadentibus in superficiem epilaminae SiC durante accretione epitaxiali generari potest. Particulae in epilamina inclusae processum accretionis impediunt, unde inclusiones polytypae 3C-SiC oriuntur, quae notas superficiales triangulares acutas ostendunt, particulis in verticibus regionis triangularis sitis. Multae investigationes etiam originem inclusionum polytypae scalpturis superficialibus, microtubis, et parametris impropriis processus accretionis tribuerunt.
Vitium dauci
Defectus carotae est complexus vitii cumulationis cum duobus extremitatibus in planis crystallinis basalibus TSD et SF sitis, dislocatione Frank-typi terminatus, et magnitudo vitii carotae cum vitio prismatica cumulationis relata est. Haec coniunctio morphologiam superficialem vitii carotae format, quae formam carotae cum densitate minore quam 1 cm-2 habet, ut in Figura 4f demonstratur. Vitia carotae facile in rasuris poliendis, TSD, vel vitiis substrati formantur.
Scalpturae
Striae sunt damna mechanica in superficie laminarum SiC, quae per processum productionis formantur, ut in Figura 4h demonstratur. Striae in substrato SiC incrementum epilaminae impedire, seriem dislocationum densitatis altae intra epilaminam producere, vel striae fundamentum formationis vitiorum carotae fieri possunt. Quapropter, laminas SiC rite polire essentiale est, quia hae striae magnum impulsum in functionem instrumenti habere possunt cum in area activa instrumenti apparent.
Alia vitia morphologiae superficialis
"Steel bunching" est vitium superficiale quod, dum SiC crescit, triangula obtusa vel lineamenta trapezoidalia in superficie epilaminaris SiC producit. Multa alia vitia superficialia existunt, ut foveae superficiales, tubera et maculae. Haec vitia plerumque a processibus crescentiae non optimis et a remotione imperfecta damni politurae causantur, quae adverse afficiunt functionem machinae.
Tempus publicationis: V Nonas Iunias, anno MMXXIV