өсүшү үчүн негизги технологияSiC эпитаксиалдыкматериалдар, биринчи кезекте, аппараттын иштебей калышына же ишенимдүүлүгүнүн начарлашына жакын болгон кемчиликтерди көзөмөлдөө технологиясы үчүн, биринчи кезекте, кемчиликтерди көзөмөлдөө технологиясы. Эпитаксиалдык өсүү процессинде эпитаксиалдык катмарга жайылып жаткан субстрат кемтиктеринин механизмин изилдөө, субстрат менен эпитаксиалдык катмардын ортосундагы тилкедеги кемчиликтердин өтүү жана трансформация мыйзамдары, кемчиликтердин ядролук механизми ортосундагы өз ара байланышты тактоо үчүн негиз болуп саналат. субстратты скринингди жана эпитаксиалдык процессти оптималдаштырууну эффективдүү жетектей турган субстрат кемчиликтери жана эпитаксиалдык структуралык кемчиликтер.
кемчиликтерикремний карбидинин эпитаксиалдык катмарларынегизинен эки категорияга бөлүнөт: кристаллдык кемчиликтер жана беттик морфология кемчиликтери. Кристалл дефекттери, анын ичинде чекит кемчиликтери, бурама дислокациялары, микротүтүкчөлөр, четтердин дислокациялары ж. Беттик морфологиянын кемчиликтерин микроскоптун жардамы менен түз көз менен байкоого болот жана типтүү морфологиялык мүнөздөмөлөргө ээ. Беттик морфология кемчиликтери негизинен төмөнкүлөрдү камтыйт: 4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй сызык, үч бурчтук кемтик, сабиз кемтиги, кулап түшүү жана бөлүкчө. өсүү режими, натыйжада беттик морфология кемчиликтери.
Таблица.
Токой кемчиликтери
Чекиттик кемчиликтер бир торчо же бир нече торчо чекиттердеги боштуктар же боштуктар менен түзүлөт жана алардын мейкиндик кеңейүүсү жок. Чекиттик кемчиликтер ар бир өндүрүш процессинде, өзгөчө ион имплантациясында пайда болушу мүмкүн. Бирок, аларды аныктоо кыйын, ал эми чекиттик кемчиликтердин трансформациясы менен башка кемчиликтердин ортосундагы байланыш да бир топ татаал.
Микротрубалар (МП)
Микротрубалар Бургерс вектору <0001> менен өсүү огу боюнча таралган көңдөй бурамалы дислокациялар. Микротюбдердин диаметри микрондун бир бөлүгүнөн ондогон микронго чейин жетет. Микротүтүкчөлөр SiC пластинкаларынын бетинде чоң чуңкур сымал беттик өзгөчөлүктөрүн көрсөтөт. Эреже катары, микротюбдердин тыгыздыгы болжол менен 0,1 ~ 1 см-2 жана коммерциялык пластинка өндүрүшүнүн сапатына мониторинг жүргүзүүдө төмөндөөнү улантууда.
Бурамалардын дислокациялары (TSD) жана четтеринин дислокациялары (TED)
SiCдеги дислокациялар аппараттын деградациясынын жана бузулушунун негизги булагы болуп саналат. Бурама дислокациялары (TSD) жана четки дислокациялары (TED) тең өсүү огу боюнча өтөт, Бургерс векторлору тиешелүүлүгүнө жараша <0001> жана 1/3<11–20>.
Бурама дислокациялары (TSD) жана четки дислокациялары (TED) тең субстраттан пластинка бетине чейин созулуп, майда чуңкурга окшош беттик өзгөчөлүктөрдү алып келиши мүмкүн (4б-сүрөт). Адатта, четиндеги дислокациялардын тыгыздыгы бурамалардагы дислокациялардан 10 эсеге жакын. Кеңейтилген бурама дислокациялары, башкача айтканда, субстраттан эпилайерге чейин созулуп, башка кемчиликтерге айланып, өсүү огу боюнча таралышы мүмкүн. учурундаSiC эпитаксиалдыкөсүү, бурама дислокациялары стектелүү бузулууларга (SF) же сабиз кемчиликтерине айланат, ал эми эпилайерлердеги четтердин дислокациялары эпитаксиалдык өсүү учурунда субстраттан тукум кууп өткөн базалдык тегиздик дислокациялардан (BPDs) айландырылат.
Негизги тегиздик дислокациясы (BPD)
SiC базалык тегиздигинде жайгашкан, Бургерс вектору 1/3 <11–20> менен. BPDs SiC пластинкаларынын бетинде сейрек пайда болот. Алар, адатта, 1500 см-2 тыгыздыгы менен субстрат боюнча топтолгон, ал эми epilayer алардын тыгыздыгы болжол менен 10 см-2 гана түзөт. Фотолюминесценциянын (PL) жардамы менен BPDs аныктоо 4c-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, сызыктуу өзгөчөлүктөрүн көрсөтөт. учурундаSiC эпитаксиалдыкөсүү менен, кеңейтилген BPDs стекалык каталарга (SF) же четки дислокацияларга (TED) айланышы мүмкүн.
Стектөө каталары (SFs)
SiC базалдык тегиздигинин стектелүү ырааттуулугундагы кемчиликтер. Үстөлүүчү каталар эпитаксиалдык катмарда SFs субстраттагы тукум кууп өтүшү менен пайда болушу мүмкүн, же базалдык тегиздиктин дислокациясынын (BPDs) жана жип бурамасынын дислокациясынын (TSDs) узартылышы жана өзгөрүшү менен байланыштуу болушу мүмкүн. Жалпысынан, SFs тыгыздыгы 1 см-2 кем жана алар PL колдонуу менен аныкталганда үч бурчтук өзгөчөлүгүн көрсөтөт, Сүрөт 4e көрсөтүлгөн. Бирок, SiCде Шокли жана Фрэнк типтери сыяктуу ар кандай типтеги стектөө бузулуулары түзүлүшү мүмкүн, анткени учактар арасындагы стектик энергиянын аз өлчөмдөгү бузулушу стекалоо ырааттуулугунун олуттуу бузулушуна алып келиши мүмкүн.
Кыйроо
Жыйноо кемчилиги, негизинен, өсүү процессинде реакция камерасынын үстүнкү жана каптал дубалдарына бөлүкчөлөрдүн түшүп кетишинен келип чыгат, аны реакция камерасынын графиттик чыгымдалуучу материалдарды мезгилдүү тейлөө процессин оптималдаштыруу аркылуу оптималдаштырууга болот.
Үч бурчтук кемчилик
Бул 4g сүрөттө көрсөтүлгөндөй, базалдык тегиздик багыты боюнча SiC эпилайеринин бетине чейин созулган 3C-SiC политиптүү кошулмасы. Ал эпитаксиалдык өсүү учурунда SiC эпилайеринин бетине түшкөн бөлүкчөлөрдөн пайда болушу мүмкүн. Бөлүкчөлөр эпилайерге салынып, өсүү процессине тоскоол болот, натыйжада 3C-SiC политипинин кошулмалары пайда болот, алар үч бурчтуу аймактын чокуларында жайгашкан бөлүкчөлөр менен курч бурчтуу үч бурчтуу беттик өзгөчөлүктөрүн көрсөтөт. Көптөгөн изилдөөлөр ошондой эле политиптүү кошулмалардын келип чыгышын үстүнкү чийиктерге, микротрубаларга жана өсүү процессинин туура эмес параметрлерине байланыштырышат.
Сабиз кемчилиги
Сабиздин дефективи – эки учу TSD жана SF базалдык кристаллдык тегиздикте жайгашкан, Франк тибиндеги дислокация менен аяктаган жана сабиздин дефектинин өлчөмү призматикалык стекалоо катасы менен байланышкан стекердик ката комплекси. Бул белгилердин айкалышы 4f-сүрөттө көрсөтүлгөндөй тыгыздыгы 1 см-2ден кем эмес сабиз формасына окшош сабиз кемтигинин беттик морфологиясын түзөт. Сабиздин кемчиликтери жылмаланган чийиктерде, TSDлерде же субстрат кемчиликтеринде оңой пайда болот.
сызыктар
Чийектер 4h-сүрөттө көрсөтүлгөндөй өндүрүш процессинде пайда болгон SiC пластинкаларынын бетиндеги механикалык бузулуулар. SiC субстратындагы чийилүүлөр эпилайердин өсүшүнө тоскоол болушу мүмкүн, эпилайердин ичинде бир катар жогорку тыгыздыктагы дислокацияларды жаратышы мүмкүн же чийүүлөр сабиз кемчиликтеринин пайда болушуна негиз болуп калышы мүмкүн. Ошондуктан, SiC пластинкаларын туура жылмалоо өтө маанилүү, анткени бул чийиктер аппараттын активдүү аймагында пайда болгондо, аппараттын иштешине олуттуу таасирин тийгизиши мүмкүн.
Башка беттик морфология кемчиликтери
Кадамдык буншинг - SiC эпитаксиалдык өсүү процессинде пайда болгон беттик дефект, SiC эпилайеринин бетинде сүйрү үч бурчтуктарды же трапеция сымал өзгөчөлүктөрүн пайда кылат. Жер үстүндөгү чуңкурлар, бүдүрчөлөр жана тактар сыяктуу башка көптөгөн кемчиликтер бар. Бул кемчиликтер, адатта, оптимизацияланбаган өсүү процесстеринен жана жылмаланган зыяндын толук алынбагандыгынан келип чыгат, бул аппараттын иштешине терс таасирин тийгизет.
Посттун убактысы: 2024-05-05