1. Okwu mmalite
N'agbanyeghị ọtụtụ iri afọ nke nyocha, heteroepitaxial 3C-SiC toro na silicon substrates enwetabeghị àgwà kristal zuru oke maka ngwa eletrọnịkị ụlọ ọrụ mmepụta ihe. A na-arụkarị uto na mkpụrụ Si (100) ma ọ bụ Si (111), nke ọ bụla na-enye ihe ịma aka dị iche iche: ngalaba mgbochi maka (100) na mgbawa maka (111). Ọ bụ ezie na [111] ihe nkiri gbadoro anya na-egosipụta àgwà ndị na-ekwe nkwa dị ka njupụta nrụrụ dị ala, ọdịdị ọdịdị elu elu dị mma, na nrụgide dị ala, usoro nhazi ndị ọzọ dị ka (110) na (211) ka na-amụba amụ. Ihe data dị adị na-egosi na ọnọdụ uto kachasị mma nwere ike ịbụ nghazi-kpọmkwem, na-akpaghasị nyocha usoro. N'ụzọ doro anya, iji ihe dị elu-Miller-index Si substrates (dịka, (311), (510)) maka 3C-SiC heteroepitaxy akọwabeghị, na-ahapụ ohere dị ukwuu maka nyocha nyocha na usoro uto dabere.
2. Nnwale
Edebere akwa akwa 3C-SiC site na ikuku ikuku kemịkalụ ikuku (CVD) site na iji SiH4/C3H8/H2 gases precursor. Ngwakọta ndị ahụ bụ 1 cm² Si wafer nwere ntụzịaka dị iche iche: (100), (111), (110), (211), (311), (331), (510), (553), na (995). Ngwakọta niile dị na axis ma e wezụga (100), ebe a nwalekwara wafers 2º kwụsịrị. Tupu-eto ihicha gụnyere ultrasonic degreasing na methanol. Protocol nke uto na-agụnye iwepụ oxide nke obodo site na H2 annealing na 1000 ° C, na-esote usoro usoro nzọụkwụ abụọ: carburization maka 10 nkeji na 1165 ° C na 12 sccm C3H8, wee epitaxy maka 60 nkeji na 1350 ° C (C / Si) ratio = 5 C.H.3.4. Ọganihu uto ọ bụla gụnyere usoro Si anọ ma ọ bụ ise dị iche iche, yana opekata mpe otu (100) akwụkwọ ntụaka.
3. Nsonaazụ na mkparịta ụka
Ọdịdị nke 3C-SiC n'ígwé toro na dị iche iche Si substrates (Fig. 1) gosiri iche elu atụmatụ na roughness. N'anya, ihe atụ ndị toro na Si (100), (211), (311), (553), na (995) pụtara dị ka enyo, ebe ndị ọzọ sitere na milky ((331), (510)) ruo dull ((110), (111)). E nwetara ebe kachasị dị nro (na-egosi microstructure kacha mma) na (100) 2° gbanyụọ na (995) mkpụrụ. N'ụzọ dị ịrịba ama, ọkwa niile nọgidere na-enweghị mgbawa ka ha jụrụ oyi, gụnyere 3C-SiC (111) na-enwekarị nchekasị. Ogo nlele pere mpe nwere ike igbochi mgbawa, ọ bụ ezie na ụfọdụ ihe atụ gosipụtara ịkpọ isi ala (30-60 μm deflection site na etiti ruo n'akụkụ) nke a na-achọpụta n'okpuru microscopy anya na 1000 × mmụba n'ihi oke nrụgide ọkụ. N'ígwé ndị gbadara agbagọ nke toro na Si(111), (211) na (553) mkpụrụ osisi egosipụtara n'ụdị concave na-egosi nhụsianya tensile, na-achọ ọrụ nnwale na usoro usoro iji kwekọọ na ntụgharị kristal.
Ọgụgụ 1 na-achịkọta XRD na AFM (nyocha na 20 × 20 μ m2) nsonaazụ nke ọkwa 3C-SC toro na Si substrates nwere ụzọ dị iche iche.
Onyonyo onyoyo (Fig. 2) nlebanya anya nleba anya kwadoro. Ụkpụrụ mgbọrọgwụ- mean-square (RMS) kwadoro ebe kachasị dị nro na (100)2 ° kwụsịrị na (995), na-egosipụta ihe dị ka ọka nwere akụkụ akụkụ 400-800 nm. Okpokoro (110) toro bụ nke kacha sie ike, ebe elongated na/ma ọ bụ njiri mara ya nwere oke nkọ mgbe ụfọdụ pụtara na nhazi ndị ọzọ ((331), (510)). X-ray diffraction (XRD) θ-2θ nyocha (nke a na-achịkọta na Tebụl 1) kpughere heteroepitaxy na-aga nke ọma maka ihe ndị dị ala-Miller-index, ma e wezụga maka Si (110) nke gosipụtara 3C-SiC (111) na (110) jikọtara ọnụ na-egosi polycrystallinity. A kọwapụtala ngwakọta ntụzịaka a maka Si(110), n'agbanyeghị na ụfọdụ ọmụmụ hụrụ naanị (111) gbakwasara 3C-SiC, na-atụ aro njikarịcha ọnọdụ uto dị oke mkpa. Maka ndenye Miller ≥5 ((510), (553), (995)), ọ nweghị ọnụ ọgụgụ XRD achọpụtara na nhazi θ-2θ ọkọlọtọ ebe ọ bụ na ụgbọ elu ndị a dị elu adịghị ekewa na geometry a. Enweghị ọnụ ọgụgụ dị elu 3C-SiC dị ala (dịka, (111), (200)) na-atụ aro uto otu-crystalline, na-achọ ihe nlele tilting iji chọpụta ọdịiche sitere na ụgbọ elu dị ala.
Ọgụgụ 2 na-egosi ngụkọ nke akụkụ ụgbọ elu n'ime usoro kristal CFC.
Agụkọ crystallographic gbakọọ n'etiti elu-index na ala-index ụgbọ elu (Table 2) gosiri nnukwu misorientations (> 10 °), na-akọwa na ha enweghị na ọkọlọtọ θ-2θ scans. Ya mere, e mere nyocha ihe nlere anya n'ihe atụ (995) n'ihi ọdịdị ọdịdị granular ya na-adịghị ahụkebe (nwere ike site na uto kọlụm ma ọ bụ ejima) na ịdị nro dị ala. Onu ogugu (111) ogwe osisi (Fig 3) sitere na mkpụrụ osisi Si na oyi akwa 3C-SiC fọrọ nke nta ka ọ bụrụ otu, na-akwado uto epitaxial na-enweghị ejima. Ebe etiti pụtara na χ≈15°, dabara n'akuku usoro iwu (111)-(995). Ntụpọ symmetry atọ pụtara n'ọnọdụ ndị a tụrụ anya ya (χ=56.2°/φ=269.4°, χ=79°/φ=146.7° na 33.6°), n’agbanyeghi ebe n’adighi ike na-adighi nma na χ=62°/φ=93.3° choro nyocha ozo. Ogo kristal ahụ, nke a na-enyocha site na obosara ntụpọ na φ-scans, na-egosi na ọ na-ekwe nkwa, n'agbanyeghị na ọ dị mkpa ka ọ̀tụ̀tụ̀ mgbagharị kpụ ọkụ n'ọnụ dị mkpa. Ọnụ ọgụgụ okporo osisi maka (510) na (553) samples ka ga-agwụcha iji kwado ọdịdị epitaxial ha chere na ha.
Ọgụgụ 3 na-egosi eserese kacha elu XRD edere na (995), nke na-egosipụta ụgbọ elu (111) nke mkpụrụ Si (a) na oyi akwa 3C-SiC (b).
4. Nkwubi okwu
Ọganihu Heteroepitaxial 3C-SiC nwere ihe ịga nke ọma n'ọtụtụ nghazi Si belụsọ (110), nke wepụtara ihe polycrystalline. Si (100) 2º kwụsịrị na (995) ihe ndị na-emepụta ihe na-emepụta ọkwa kachasị mma (RMS <1 nm), ebe (111), (211), na (553) gosipụtara ụta dị ịrịba ama (30-60 μm). Mgbanwe dị elu na-achọ njirimara XRD dị elu (dịka ọmụmaatụ, ọnụ ọgụgụ pole) iji kwado epitaxy n'ihi ọnụ ọgụgụ θ-2θ na-anọghị. Ọrụ na-aga n'ihu na-agụnye nha mkpụkọ mkpọtụ, nyocha nrụgide Raman, na mgbasawanye gaa na ntụzịaka elu-index agbakwunyere iji mechaa ọmụmụ nyocha a.
Dị ka onye nrụpụta kwụ ọtọ kwụ ọtọ, XKH na-enye ọrụ nhazi ahaziri ahaziri ọkachamara na Pọtụfoliyo nke silicon carbide substrates, na-enye ọkọlọtọ na ụdị pụrụ iche gụnyere 4H / 6H-N, 4H-Semi, 4H / 6H-P, na 3C-SiC, dị na dayameta si 2-inch ruo 12-inch. Ọkachamara njedebe na njedebe anyị na uto kristal, nhazi nkenke, na mmesi obi ike dị mma na-eme ka azịza ahaziri maka ngwa eletrọnịkị ike, RF, na ngwa na-apụta.
Oge nzipu: Ọgọst-08-2025