Awọn imọ-ẹrọ pataki fun idagbasoke idagbasokeÀrùn epitaxial SiCÀwọn ohun èlò ni ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣàkóso àbùkù àkọ́kọ́, pàápàá jùlọ fún ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣàkóso àbùkù tí ó lè fa ìkùnà ẹ̀rọ tàbí ìbàjẹ́ ìgbẹ́kẹ̀lé. Ìkẹ́kọ̀ọ́ nípa ìlànà àwọn àbùkù àbùkù àbùkù tí ó nà sínú ìpele epitaxial nígbà ìlànà ìdàgbàsókè epitaxial, àwọn òfin ìyípadà àti ìyípadà ti àbùkù ní ìbáṣepọ̀ láàrín ìpele substrate àti ìpele epitaxial, àti ìlànà nucleation ti àbùkù ni ìpìlẹ̀ fún ṣíṣe àlàyé ìbáṣepọ̀ láàrín àbùkù substrate àti àbùkù ìṣètò epitaxial, èyí tí ó lè ṣe amọ̀nà ìṣàyẹ̀wò substrate àti ìṣedéédé ilana epitaxial ní ọ̀nà tí ó dára.
Àwọn àbùkù tiawọn fẹlẹfẹlẹ epitaxial silikoni carbideni a pín sí oríṣi méjì: àbùkù kristali àti àbùkù dada. Àbùkù kristali, pẹ̀lú àbùkù point, ìtúpalẹ̀ skru, àbùkù microtubule, ìtúpalẹ̀ eti, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, sábà máa ń wá láti inú àbùkù lórí àwọn substrates SiC wọ́n sì máa ń tàn káàkiri sínú ìpele epitaxial. Àbùkù dada le ṣe àkíyèsí taara pẹ̀lú ojú ìhòhò nípa lílo microscope àti pé ó ní àwọn ànímọ́ morphological tí ó wọ́pọ̀. Àbùkù dada ní pàtàkì ní: Scratch, àbùkù onigun mẹ́ta, àbùkù Karọọti, Ìsàlẹ̀, àti Particle, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 4. Nígbà ìlànà epitaxial, àwọn patikulu àjèjì, àbùkù substrate, ìbàjẹ́ dada, àti àwọn ìyàtọ̀ ilana epitaxial gbogbo le ní ipa lórí ipò ìdàgbàsókè ìṣàn ìpele agbègbè, èyí tí ó lè yọrí sí àbùkù dada surface morphology.
Táblì 1. Àwọn okùnfà fún ìṣẹ̀dá àwọn àbùkù matrix tí ó wọ́pọ̀ àti àwọn àbùkù ìrísí ojú ilẹ̀ nínú àwọn ìpele epitaxial SiC
Àbùkù àwọn àmì
Àwọn àbùkù ààlà ni a máa ń rí nípasẹ̀ àwọn ààyè tàbí àwọn àlàfo ní ojú ọ̀nà kan tàbí ọ̀pọ̀lọpọ̀ ojú ọ̀nà, wọn kò sì ní ìtẹ̀síwájú ààyè. Àwọn àbùkù ààlà lè wáyé ní gbogbo ìlànà ìṣelọ́pọ́, pàápàá jùlọ nínú ìfilọ́lẹ̀ ion. Síbẹ̀síbẹ̀, ó ṣòro láti rí wọn, ìbáṣepọ̀ láàárín ìyípadà àwọn àbùkù ààlà àti àwọn àbùkù mìíràn tún jẹ́ ohun tí ó díjú gan-an.
Àwọn píìpù kékeré (MP)
Àwọn micropipe jẹ́ àwọn ìtúpalẹ̀ skru oníhò tí ó ń tàn káàkiri ní apá ìdàgbàsókè, pẹ̀lú vector Burgers <0001>. Ìwọ̀n ìlàjì àwọn microtubes wà láti ìpín kan ti micron sí mẹ́wàá ti microns. Àwọn microtubes fi àwọn ànímọ́ ojú ilẹ̀ tí ó dàbí ihò hàn lórí ojú àwọn wafer SiC. Lọ́pọ̀ ìgbà, ìwọ̀n àwọn microtubes jẹ́ nǹkan bí 0.1~1cm-2 ó sì ń tẹ̀síwájú láti dínkù nínú ìṣàyẹ̀wò dídára iṣẹ́ wafer ti ìṣòwò.
Àwọn ìtúpalẹ̀ screw (TSD) àti ìtúpalẹ̀ etí (TED)
Àwọn ìtúpalẹ̀ nínú SiC ni orísun pàtàkì fún ìbàjẹ́ àti ìkùnà ẹ̀rọ. Àwọn ìtúpalẹ̀ skru (TSD) àti ìtúpalẹ̀ etí (TED) méjèèjì máa ń sáré ní apá ìdàgbàsókè, pẹ̀lú àwọn vector Burgers ti <0001> àti 1/3<11–20>, ní ìtẹ̀léra.
Àwọn ìtúpalẹ̀ skru (TSD) àti ìtúpalẹ̀ etí (TED) lè gùn láti orí ilẹ̀ sí ojú ilẹ̀ wafer kí wọ́n sì mú àwọn ohun èlò ìṣàpẹẹrẹ kékeré tí ó dàbí ihò wá (Àwòrán 4b). Lọ́pọ̀ ìgbà, ìwọ̀n ìtúpalẹ̀ etí jẹ́ ìlọ́po mẹ́wàá ju ti ìtúpalẹ̀ skru lọ. Àwọn ìtúpalẹ̀ skru tí ó gùn, ìyẹn ni pé, tí ó nà láti orí ilẹ̀ sí orí ilẹ̀ epilayer, lè yípadà sí àwọn àbùkù mìíràn kí wọ́n sì tàn káàkiri apá ìdàgbàsókè. NígbàÀrùn epitaxial SiCìdàgbàsókè, ìtúpalẹ̀ skru ni a yípadà sí àbùkù ìdìpọ̀ (SF) tàbí àbùkù karọọti, nígbàtí ìtúpalẹ̀ etí nínú àwọn epilayers ni a fihàn pé a yípadà láti inú ìtúpalẹ̀ basal plane (BPDs) tí a jogún láti inú substrate nígbà ìdàgbàsókè epitaxial.
Ìyọkúrò ọkọ̀ òfurufú ìpìlẹ̀ (BPD)
Ó wà lórí ìpele basal SiC, pẹ̀lú ẹ̀rọ Burgers ti 1/3 <11–20>. Àwọn BPD kìí sábà farahàn lórí ojú àwọn wafers SiC. Wọ́n sábà máa ń wà lórí substrate pẹ̀lú ìwọ̀n 1500 cm-2, nígbàtí ìwọ̀n wọn nínú epilayer jẹ́ nǹkan bí 10 cm-2 nìkan. Ṣíṣàwárí àwọn BPD nípa lílo photoluminescence (PL) fi àwọn ànímọ́ ìlà hàn, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Àwòrán 4c. NígbàÀrùn epitaxial SiCidagbasoke, awọn BPD ti o gbooro sii le yipada si awọn abawọn stacking (SF) tabi awọn dislocations eti (TED).
Àwọn àbùkù ìṣàkójọpọ̀ (SFs)
Àbùkù nínú ìtẹ̀lé ìtòlétò ti SiC basal plane. Àbùkù ìtòlétò le farahàn nínú epitaxial layer nípa jíjógún SFs nínú substrate, tàbí kí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìtẹ̀síwájú àti ìyípadà ti basal plane dislocations (BPDs) àti threading skru dislocations (TSDs). Ní gbogbogbòò, ìwọ̀n SFs kéré sí 1 cm-2, wọ́n sì ń fi ẹ̀yà onígun mẹ́ta hàn nígbà tí a bá rí wọn nípa lílo PL, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Àwòrán 4e. Síbẹ̀síbẹ̀, onírúurú àbùkù ìtòlétò le ṣẹ̀dá nínú SiC, bíi irú Shockley àti irú Frank, nítorí pé ìwọ̀n díẹ̀ ti ìṣòro agbára ìtòlétò láàárín àwọn planes le fa àìdọ́gba púpọ̀ nínú ìtẹ̀létò ìtòlétò.
Ìṣubú
Àbùkù ìṣubú náà ní pàtàkì bẹ̀rẹ̀ láti ìṣàn pàǹtí tí ó wà lórí ògiri òkè àti ẹ̀gbẹ́ yàrá ìṣe nígbà ìdàgbàsókè, èyí tí a lè ṣe àtúnṣe rẹ̀ nípa ṣíṣe àtúnṣe ìlànà ìtọ́jú déédéé ti àwọn ohun èlò ìṣe ...
Àbùkù onígun mẹ́ta
Ó jẹ́ ìdàpọ̀ onírúurú 3C-SiC tí ó nà dé ojú ilẹ̀ SiC epilayer ní ìtọ́sọ́nà basal plane, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 4g. Ó lè jẹ́ láti inú àwọn patikulu tí ń jábọ́ lórí ojú ilẹ̀ SiC epilayer nígbà ìdàgbàsókè epitaxial. Àwọn patikulu náà wà nínú epilayer náà, wọ́n sì ń dí ìlànà ìdàgbàsókè lọ́wọ́, èyí tí ó ń yọrí sí àwọn polytype 3C-SiC, èyí tí ó ń fi àwọn ẹ̀yà ojú onígun mẹ́ta tí ó ní igun pẹ̀lú àwọn patikulu tí ó wà ní àwọn ìpele agbègbè onígun mẹ́ta hàn. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwádìí ti sọ pé orísun polytype inclusions jẹ́ nítorí àwọn scratches ojú ilẹ̀, micropipes, àti àwọn pàrámítà tí kò tọ́ ti ìlànà ìdàgbàsókè.
Àbùkù Karọọti
Àbùkù karọọti jẹ́ àbùkù tí ó ní ìpele méjì tí ó wà ní àwọn ìpele basal crystal TSD àti SF, tí a fi ìyípadà irú Frank-type parẹ́, àti ìwọ̀n àbùkù karọọti náà ní í ṣe pẹ̀lú àbùkù ìpele prismatic. Àpapọ̀ àwọn ẹ̀yà ara wọ̀nyí ni ó ń ṣe àgbékalẹ̀ ìrísí ojú ilẹ̀ àbùkù karọọti, èyí tí ó dàbí ìrísí karọọti pẹ̀lú ìwọ̀n tí ó kéré sí 1 cm-2, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Àwòrán 4f. Àbùkù karọọti rọrùn láti ṣẹ̀dá nígbà tí a bá ń yọ́ ọ, TSDs, tàbí àbùkù substrate.
Àwọn ìkọ́
Àwọn ìfọ́ jẹ́ ìbàjẹ́ ẹ̀rọ lórí ojú àwọn ìfọ́ SiC tí a ṣe nígbà iṣẹ́ ìṣẹ̀dá, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 4h. Àwọn ìfọ́ lórí ìpìlẹ̀ SiC lè dí ìdàgbàsókè ìfọ́ epilayer lọ́wọ́, kí ó mú kí ìlà àwọn ìfọ́ gíga láàrín ìfọ́ epilayer náà jáde, tàbí kí àwọn ìfọ́ le di ìpìlẹ̀ fún dídá àwọn àbùkù karọọti. Nítorí náà, ó ṣe pàtàkì láti yọ́ àwọn ìfọ́ SiC dáradára nítorí pé àwọn ìfọ́ wọ̀nyí le ní ipa pàtàkì lórí iṣẹ́ ẹ̀rọ nígbà tí wọ́n bá farahàn ní agbègbè tí ó ń ṣiṣẹ́ nínú ẹ̀rọ náà.
Àwọn àbùkù ìrísí ojú ilẹ̀ míràn
Ìdìpọ̀ ìgbésẹ̀ jẹ́ àbùkù ojú ilẹ̀ tí a ń ṣe nígbà ìdàgbàsókè epitaxial SiC, èyí tí ó ń mú àwọn onígun mẹ́ta tàbí àwọn àmì trapezoidal jáde lórí ojú epilayer SiC. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àbùkù ojú ilẹ̀ mìíràn ló wà, bí ihò ojú ilẹ̀, ìbúgbàù àti àbàwọ́n. Àwọn àbùkù wọ̀nyí sábà máa ń jẹ́ nítorí àwọn ìlànà ìdàgbàsókè tí kò dára àti yíyọ ìbàjẹ́ dídán tí kò pé, èyí tí ó ní ipa búburú lórí iṣẹ́ ẹ̀rọ.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹfà-05-2024