O a ni fa'aletonu o le vaega epitaxial silicon carbide

O le tekinolosi autū mo le tuputupu aʻe oSiC epitaxialO meafaitino muamua o tekinolosi e pulea ai faʻaletonu, aemaise lava mo tekinolosi e pulea ai faʻaletonu e faigofie ona faʻaletonu le masini poʻo le faʻaleagaina o le faʻatuatuaina. O le suʻesuʻeina o le faiga o faʻaletonu o le substrate e oʻo atu i le vaega epitaxial i le taimi o le faʻagasologa o le tuputupu aʻe o le epitaxial, o tulafono o le fesiitaiga ma le suiga o faʻaletonu i le va o le substrate ma le vaega epitaxial, ma le faiga o le nucleation o faʻaletonu o le faʻavae lea mo le faʻamaninoina o le fesootaʻiga i le va o faʻaletonu o le substrate ma faʻaletonu o le fausaga o le epitaxial, lea e mafai ona taʻitaʻia lelei ai le suʻesuʻeina o le substrate ma le faʻaleleia atili o le faʻagasologa o le epitaxial.

O fa'aletonu ovaega epitaxial o le silicon carbidee vaevaeina tele i ni vaega se lua: o fa'aletonu o le tioata ma fa'aletonu o le foliga o luga. O fa'aletonu o le tioata, e aofia ai fa'aletonu o le pito, fa'aletonu o le sikulima, fa'aletonu o le microtubule, fa'aletonu o le pito, ma isi mea fa'apena, e mafua mai i fa'aletonu i luga o mea fa'apipi'i SiC ma sosolo atu i totonu o le vaega epitaxial. O fa'aletonu o le foliga o luga e mafai ona va'aia sa'o i mata le lavalava e fa'aaoga ai se microscope ma e iai uiga masani o le foliga. O fa'aletonu o le foliga o luga e aofia ai: Maosi, fa'aletonu o le tafatolu, fa'aletonu o le kāloti, pa'ū i lalo, ma le vaega, e pei ona fa'aalia i le Ata 4. I le taimi o le fa'agasologa o le epitaxial, o vaega ese, fa'aletonu o le vaega, fa'aleagaina o luga, ma fa'aletonu o le fa'agasologa o le epitaxial e ono a'afia ai le faiga o le tuputupu a'e o le ta'amilosaga i le lotoifale, ma i'u ai i fa'aletonu o le foliga o luga.

Laulau 1. Mafua'aga mo le fausiaina o fa'aletonu masani o le matrix ma fa'aletonu o le morphology o luga i vaega epitaxial SiC

 

Fa'aletonu o le tulaga

E mafua mai i ni avanoa po o ni va i se tasi o vaega o le lattice po o ni vaega o le lattice, ma e leai so latou fa’aopoopoga i le va. E ono tutupu ni fa’aletonu i vaega o le gaosiga i faiga uma o gaosiga, aemaise lava i le fa’apipi’iina o le ion. Peita’i, e faigata ona iloa, ma e matua lavelave fo’i le sootaga i le va o le suiga o fa’aletonu ma isi fa’aletonu.

 

Paipa Maikolo (MP)

O paipa laiti o ni fa'alava gaogao e sosolo i luga o le au o le tuputupu a'e, fa'atasi ai ma se vector Burgers <0001>. O le lautele o paipa laiti e amata mai i se vaega itiiti o le micron i le sefulu o micron. O paipa laiti e fa'aalia ai foliga tetele e pei o ni lua i luga o le fogāeleele o wafers SiC. E masani lava, o le mafiafia o paipa laiti e tusa ma le 0.1~1cm-2 ma o lo'o fa'aauau pea ona fa'aitiitia i le mata'ituina o le lelei o le gaosiga o paipa fa'apisinisi.

 

Fa'ase'e o sikulima (TSD) ma fa'ase'e o pito (TED)

O le fa'aletonu i le SiC o le mafua'aga autū lea o le fa'aleagaina ma le fa'aletonu o le masini. O le fa'aletonu o sikulima (TSD) ma le fa'aletonu o pito (TED) e taufetuli i luga o le laina tuputupu a'e, fa'atasi ai ma vectors Burgers o le <0001> ma le 1/3<11–20>, i le fa'asologa.

E mafai e le fa'ase'eina o sikulima (TSD) ma le fa'ase'eina o pito (TED) ona fa'alautele mai le substrate i le fogā'ele'ele o le wafer ma aumaia ai ni foliga laiti e pei o le lua (Ata 4b). E masani lava, o le mafiafia o le fa'ase'eina o pito e tusa ma le 10 taimi nai lo le fa'ase'eina o sikulima. O fa'ase'eina o sikulima fa'alautele, o lona uiga, e fa'alautele mai le substrate i le epilayer, e mafai fo'i ona liua i isi fa'aletonu ma sosolo i luga o le au o le tuputupu a'e. I le taimi o le fa'agasologa o le fa'aputuga, e mafai ona liua i isi fa'aletonu ma sosolo i luga o le au o le tuputupu a'e.SiC epitaxialI le tuputupu aʻe, o le faʻaleagaina o sikulima e liua i ni faʻaletonu o le faʻaputuga (SF) poʻo ni faʻaletonu o karoti, aʻo le faʻaleagaina o pito i epilaers ua faʻaalia e liua mai le basal plane dislocations (BPDs) na mautofi mai le substrate i le taimi o le tuputupu aʻe o le epitaxial.

 

Fa'aletonu o le va'alele autu (BPD)

O lo'o i luga o le SiC basal plane, fa'atasi ai ma le Burgers vector o le 1/3 <11–20>. E seasea ona aliali mai BPDs i luga o le fogāeleele o SiC wafers. E masani ona fa'aputuina i luga o le substrate ma le mafiafia o le 1500 cm-2, ae o lo latou mafiafia i le epilayer e na'o le 10 cm-2. O le iloa o BPDs e fa'aaoga ai le photoluminescence (PL) e fa'aalia ai foliga laina, e pei ona fa'aalia i le Ata 4c. I le taimiSiC epitaxialI le tuputupu aʻe, o BPD faʻalauteleina e mafai ona liua i ni faʻaletonu faʻaputu (SF) poʻo ni faʻaletonu o pito (TED).

 

Fa'aletonu o le fa'aputuina (SFs)

O fa'aletonu i le fa'asologa o le fa'aputuga o le SiC basal plane. E mafai ona aliali mai fa'aletonu o le fa'aputuga i le vaega epitaxial e ala i le tu'ufa'atasia o SFs i le substrate, pe feso'ota'i ma le fa'alauteleina ma le suiga o basal plane dislocations (BPDs) ma threading screw dislocations (TSDs). I se tulaga lautele, o le mafiafia o SFs e itiiti ifo i le 1 cm-2, ma latou te fa'aalia se foliga tafatolu pe a iloa e fa'aaoga ai le PL, e pei ona fa'aalia i le Ata 4e. Peita'i, e mafai ona faia ituaiga eseese o fa'aletonu o le fa'aputuga i le SiC, e pei o le ituaiga Shockley ma le ituaiga Frank, aua e o'o lava i sina vaega itiiti o le fa'aletonu o le malosi o le fa'aputuga i le va o va'alele e mafai ona o'o atu ai i se fa'aletonu tele i le fa'asologa o le fa'aputuga.

 

Pa'ū

O le faʻaletonu o le pa'ū e mafua tele lava mai le pa'ū o le vaega i luga o puipui pito i luga ma itu o le potu tali atu i le taimi o le faagasologa o le tuputupu aʻe, lea e mafai ona faʻaleleia atili e ala i le faʻaleleia atili o le faagasologa o le tausiga faavaitaimi o mea faʻaaogaina o le graphite i le potu tali atu.

 

Fa'aletonu tafatolu

O se 3C-SiC polytype inclusion lea e fa’aloaloa atu i luga o le SiC epilayer i le itu o le basal plane, e pei ona fa’aalia i le Ata 4g. Atonu e mafua mai i vaega e pa’u’ū ifo i luga o le SiC epilayer i le taimi o le tuputupu a’e o le epitaxial. O vaega e fa’apipi’iina i totonu o le epilayer ma fa’alavelave i le fa’agasologa o le tuputupu a’e, ma i’u ai i ni 3C-SiC polytype inclusion, lea e fa’aalia ai foliga o luga tafatolu ma’ai ma vaega o lo’o i ai i pito o le vaega tafatolu. O le tele o su’esu’ega ua fa’atatauina ai fo’i le amataga o polytype inclusion i maosi o luga, micropipes, ma fa’asologa le talafeagai o le fa’agasologa o le tuputupu a’e.

 

Sese o le kāloti

O le faaletonu o le karoti o se fa'aputuga fa'aletonu e lua pito o lo'o i le TSD ma le SF basal crystal planes, e fa'ai'u i se Frank-type dislocation, ma o le tele o le faaletonu o le karoti e feso'ota'i ma le prismatic stacking fault. O le tu'ufa'atasiga o nei foliga e fausia ai le foliga o le fa'aletonu o le karoti, lea e foliga mai o se foliga o le karoti ma le mafiafia e itiiti ifo i le 1 cm-2, e pei ona fa'aalia i le Ata 4f. E faigofie ona fausia fa'aletonu o le karoti i le oloina o maosi, TSDs, po'o fa'aletonu o le substrate.

 

Maosi

O maosi o ni fa'aleagaina fa'amekanika i luga o le fogāeleele o SiC wafers na faia i le taimi o le gaosiga, e pei ona fa'aalia i le Ata 4h. O maosi i luga o le SiC substrate e ono fa'alavelave i le tuputupu a'e o le epilayer, ma mafua ai se laina o fa'aletonu maualuluga i totonu o le epilayer, pe ono avea ma fa'avae o maosi mo le fausiaina o fa'aletonu o karoti. O le mea lea, e taua tele le fa'apulusaina lelei o SiC wafers aua o nei maosi e mafai ona i ai se aafiaga tele i le fa'atinoga o le masini pe a aliali mai i le vaega o lo'o galue ai le masini.

 

Isi fa'aletonu o le foliga o luga

O le Step bunching o se fa'aletonu o le fogāeleele e mafua mai i le taimi o le fa'agasologa o le tuputupu a'e o le SiC epitaxial, lea e maua ai ni tafatolu pupuu po'o ni foliga trapezoidal i luga o le fogāeleele o le SiC epilayer. E tele isi fa'aletonu o le fogāeleele, e pei o lua o le fogāeleele, pupuga ma ila. O nei fa'aletonu e masani ona mafua mai i le le fa'aleleia atili o le tuputupu a'e ma le aveeseina atoatoa o mea ua fa'aleagaina i le fa'apalapala, lea e a'afia ai le lelei o le fa'atinoga o le masini.