请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版


点击下载原文:Process optimization for homoepitaxial growth of thick 4H-SiC films via.pdf

通过氯化氢化学气相沉积法对厚4H-SiC薄膜同质外延生长的工艺优化

    本篇文章中提出了一种通过氯化氢化学气相沉积(HCVD)在4°切割基板上快速同质外延生长厚的4H-SiC薄膜的工艺优化方法。所使用的气体是HCl与SiH4,C2H4和H2的混合物。得到的4H-SiC薄膜通过Nomarski,AFM,Raman和XRD等方法进行表征,并且对HCl添加剂Cl / Si比对外延膜质量和生长速率的影响进行了研究。本文中采用优化的氯基方法HCVD,在自制的立式热壁HCVD系统中,4H-SiC外延生长速率高达52μm/ h。

图1:(a)自制立式热壁HCVD设备(b)和(c)温度和基于4H-SiC氯化物的外延生长的气流的过程图

图2:不同Cl / Si生长比的4H-SiC外延层的表面的Nomarski光学显微镜图像是(a)0,(b)1,(c)2,(d)5,(e)6和(f)8。

    根据结果可以看出,Cl / Si比为0.4-2时外延膜质量较优。

图3:生长速率与SiH4流量的关系

图4:4H-SiC外延层的AFM图像以(a)18.5μm/ h,(b)26.5μm/ h,(c)35.4μm/ h和(d)49μm/ h的生长速率生长。

    由图3可以看出,与没有HCl的生长类似,随着SiH4的流速增加,生长速率几乎呈线性逐渐增加。这表明在这种气体流量范围内的生长受到质量传递的支配,并且引入的气体越多,吸附在基板表面上的原子或分子就越多,所有这些都参与外延-流量增长模式。 当SiH4气体流速为80sccm时,外延生长速率高达49μm/ h。

同时为了检验用HCl添加剂以不同外延生长速率生长的4H-SiC外延层的表面质量,外延层的表面通过AFM表征。如图4所示。

    本文最终在46μm/ h的稳定生长速率下,获得了厚度为100μm的4H-SiC外延膜。外延膜具有均匀的4H多型,最大均方根粗糙度(RMS)为1.3nm。


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋
关闭

站长推荐上一条 /1 下一条

返回顶部