单晶碳化硅电化学机械抛光液的组分设计与优化

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作者 顾志斌 王浩祥 +2 位作者 宋鑫 康仁科 高尚 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第5期675-684,共10页

单晶碳化硅具有高硬度和高化学惰性,化学机械抛光方法难以同时保证其加工效率和表面质量。电化学机械抛光具有较高的材料去除率,是加工碳化硅的一种有效方法。然而,目前针对碳化硅电化学机械抛光液的相关研究还较为缺乏。为此,首先通过... 单晶碳化硅具有高硬度和高化学惰性,化学机械抛光方法难以同时保证其加工效率和表面质量。电化学机械抛光具有较高的材料去除率,是加工碳化硅的一种有效方法。然而,目前针对碳化硅电化学机械抛光液的相关研究还较为缺乏。为此,首先通过单因素实验确定电化学机械抛光液中导电介质和磨粒种类,然后分析导电介质和磨粒浓度以及抛光液pH值对材料去除率和表面粗糙度的影响规律,最终确定抛光液的最佳参数。结果表明:在抛光液以NaCl为导电介质,SiO_(2)为抛光磨粒时,碳化硅具有较好的抛光效率和表面质量,其材料去除率和表面粗糙度随着NaCl浓度的增大而增大,随着磨粒浓度的增加先增大后趋于稳定;当NaCl浓度为0.6 mol/L、SiO_(2)质量分数为6%、抛光液pH值为7时,可以兼顾碳化硅抛光的材料去除率和表面粗糙度Sa,其值分别为2.388μm/h和0.514 nm。 展开更多

关键词 单晶碳化硅 电化学氧化 抛光液成分 表面粗糙度 材料去除率

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金刚石磨粒纳米加工单晶碳化硅非连续表面机理研究

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作者 王一凡 唐文智 +3 位作者 何艳 高兴军 凡林 宋淑媛 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第1期92-100,共9页

建立金刚石磨料纳米加工单晶碳化硅衬底的分子动力学模型,从矢量位移、切削力、晶体结构相变及缺陷等方面研究划痕对原子去除过程的影响以及划痕壁面的材料去除机理。结果表明:划痕区域原子的去除方法主要是剪切和挤压。划痕入口区壁面... 建立金刚石磨料纳米加工单晶碳化硅衬底的分子动力学模型,从矢量位移、切削力、晶体结构相变及缺陷等方面研究划痕对原子去除过程的影响以及划痕壁面的材料去除机理。结果表明:划痕区域原子的去除方法主要是剪切和挤压。划痕入口区壁面变形为弹性和塑性混合变形,划痕出口区壁面变形主要为塑性变形,增加纳米加工深度能够提高原子的去除量。衬底表面存在的划痕使纳米加工过程中的切向和法向切削力均降低,最大差值分别为300和600 nN,划痕区域原子的缺失是切向力下降的主要原因。磨粒的剪切挤压作用使碳化硅原子的晶体结构发生了非晶转化,产生了大量不具有完整晶格的原子,并且衬底表层的原子与临近的原子成键,形成稳定的结构。衬底温度受影响的区域主要集中在磨粒的下方,并向衬底的深处传递,在2、5和8?纳米加工深度下衬底温度之间的差值约为100 K。 展开更多

关键词 纳米加工 单晶碳化硅 非连续表面 位移矢量 切削力 相变

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基于PSD评价及伪随机轨迹的单晶碳化硅表面粗糙度研究

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作者 张鑫 张乐 +3 位作者 宋驰 闫力松 尹小林 张斌智 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期399-405,共7页

随着新能源、特高压需求爆发,以单晶碳化硅为代表的第三代半导体技术近几年得到了飞速发展,大口径单晶碳化硅材料制备已经成为现实,相比于目前已成熟应用的RB-SiC材料,单晶碳化硅不需要通过CVD或PVD改性就可以获得1 nm甚至更优的表面粗... 随着新能源、特高压需求爆发,以单晶碳化硅为代表的第三代半导体技术近几年得到了飞速发展,大口径单晶碳化硅材料制备已经成为现实,相比于目前已成熟应用的RB-SiC材料,单晶碳化硅不需要通过CVD或PVD改性就可以获得1 nm甚至更优的表面粗糙度,在光学元件领域的应用具有广阔前景,但同时加工难度高是亟待解决的问题。为了解决单晶碳化硅材料在光学加工过程中的粗糙度问题,提出了一种基于PSD评价及熵增理论的伪随机轨迹加工改善粗糙度的方法。相较于传统单一的Ra值评价方法,通过引入PSD曲线丰富了粗糙度评价的维度;利用对熵增理论的分析,从理论上讨论了确定性抛光轨迹和伪随机轨迹对粗糙度尺度下累计误差影响的区别。通过对6 in(1 in=2.54 cm)单晶碳化硅进行多轮抛光实验,结果表明:在相同初始粗糙度情况下,确定性轨迹与伪随机轨迹虽均得到了Ra约1 nm的粗糙度值,但PSD曲线可以明显看出确定性轨迹出现了尖峰,而伪随机轨迹则更为平滑。验证了特定采样区间下的PSD曲线作为粗糙度评价手段的有效性,同时论证了伪随机轨迹相较于确定性轨迹在单晶碳化硅材料抛光上的优势。 展开更多

关键词 单晶碳化硅 伪随机轨迹 粗糙度

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顶部籽晶溶液法生长碳化硅单晶及其关键问题研究进展

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作者 顾鹏 雷沛 +2 位作者 叶帅 胡晋 吴戈 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第5期741-759,共19页

因其优异的物理特性,第三代半导体碳化硅(SiC)材料在高温、高频、高压及大功率电力电子器件和射频微波器件领域具有非常明确的应用前景。受限于自身技术特点,利用传统的物理气相输运(PVT)法制备SiC晶体仍面临许多技术挑战,难以满足当前... 因其优异的物理特性,第三代半导体碳化硅(SiC)材料在高温、高频、高压及大功率电力电子器件和射频微波器件领域具有非常明确的应用前景。受限于自身技术特点,利用传统的物理气相输运(PVT)法制备SiC晶体仍面临许多技术挑战,难以满足当前电子器件对大尺寸、高质量和低成本SiC单晶衬底的迫切需求。顶部籽晶溶液(TSSG)法可以在更低的温度和近热力学平衡条件下实现SiC晶体制备,能够显著弥补PVT法的不足,正逐渐成为极具竞争力的低成本、高质量SiC单晶衬底创新技术之一。本文首先阐述了TSSG法生长SiC晶体的理论依据,并给出了各工艺环节要点,然后归纳了TSSG法生长SiC晶体的主要技术优势,梳理了国内外在该技术领域的研究现状并重点讨论了TSSG法生长SiC晶体关键技术问题、产生机制,以及可能的解决途径等。最后,对TSSG法生长SiC晶体的未来发展做出展望。 展开更多

关键词 第三代半导体 碳化硅单晶 顶部籽晶溶液法 晶体形貌 台阶聚集 溶剂包裹 人工智能

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原料对碳化硅单晶生长的影响 被引量：5

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作者 陈之战 施尔畏 +1 位作者 肖兵 庄击勇 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期737-743,共7页

研究了具有立方结构的碳化硅(β-SiC)粉料在单晶生长过程中的物相变化及对生长晶体均匀性、缺陷等的影响。实验发现,在晶体生长过程中原料的晶型转变和Si、C挥发不一致造成晶体沿生长方向存在一个Si/C摩尔比的最大值。晶体中的针孔等缺... 研究了具有立方结构的碳化硅(β-SiC)粉料在单晶生长过程中的物相变化及对生长晶体均匀性、缺陷等的影响。实验发现,在晶体生长过程中原料的晶型转变和Si、C挥发不一致造成晶体沿生长方向存在一个Si/C摩尔比的最大值。晶体中的针孔等缺陷的形成与原料中的杂质和气相组分偏离Si/C=1摩尔比有关,并通过电子探针得到证实。 展开更多

关键词 碳化硅原料 碳化硅单晶 相转变 Si/C摩尔比 针孔

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碳化硅单晶材料残余应力检测技术研究进展 被引量：4

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作者 邓亚 张宇民 +1 位作者 周玉锋 王伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S02期206-209,共4页

SiC单晶材料被称为第三代宽带隙半导体材料,凭借强度高、化学性质稳定、抗干扰能力强等优势被广泛应用于军工、核能和电子等领域。然而SiC单晶在制备、加工和使用过程中,往往会存在残余应力,这严重影响着单晶材料的质量和使用寿命。为... SiC单晶材料被称为第三代宽带隙半导体材料,凭借强度高、化学性质稳定、抗干扰能力强等优势被广泛应用于军工、核能和电子等领域。然而SiC单晶在制备、加工和使用过程中,往往会存在残余应力,这严重影响着单晶材料的质量和使用寿命。为准确评估晶体质量、服役过程中的可靠性和材料寿命,有必要对单晶材料的残余应力及分布规律进行深入研究。本文分析了SiC单晶中残余应力的来源,归纳总结了单晶材料应力检测技术的研究现状,并对SiC单晶材料应力检测方面的未来发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 碳化硅单晶材料 残余应力 光弹性法 X射线衍射法 微拉曼光谱法

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苏州维特莱恩公司高品质6英寸电阻法碳化硅单晶研制成功 被引量：4

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作者 刘春艳 张明福 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第9期1768-1768,共1页

碳化硅(SiC)具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高化学稳定性和抗辐射等突出的特性与优势,决定了其在高功率器件、高频器件、高光效发光器件等领域的应用极为广泛。碳化硅单晶在低压/高频、中电压和高压/高频多个领域具有... 碳化硅(SiC)具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高化学稳定性和抗辐射等突出的特性与优势,决定了其在高功率器件、高频器件、高光效发光器件等领域的应用极为广泛。碳化硅单晶在低压/高频、中电压和高压/高频多个领域具有完全替代硅材料的优势。受各种因素影响,国内碳化硅单晶品质和产能远不能满足产业需求。 展开更多

关键词 碳化硅单晶 发光器件 高化学稳定性 击穿场强 高频器件 电阻法 产业需求 高热导率

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物理所成功研制6英寸碳化硅单晶衬底 被引量：1

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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3224-3224,共1页

碳化硅（SiC）单晶是一种宽禁带半导体材料,具有禁带宽度大、临界击穿场强大、热导率高、饱和漂移速度高等诸多特点,被广泛应用于制作高温、高频及大功率电子器件。此外,由于SiC和氮化镓（Ga N）的晶格失配小,SiC单晶是Ga N基LED、肖特... 碳化硅（SiC）单晶是一种宽禁带半导体材料,具有禁带宽度大、临界击穿场强大、热导率高、饱和漂移速度高等诸多特点,被广泛应用于制作高温、高频及大功率电子器件。此外,由于SiC和氮化镓（Ga N）的晶格失配小,SiC单晶是Ga N基LED、肖特基二极管、MOSFET、IGBT、HEMT等器件的理想衬底材料。 展开更多

关键词 碳化硅单晶 衬底材料 大功率电子器件 宽禁带半导体材料 SIC单晶 物理 饱和漂移速度 肖特基二极管

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生长碳化硅单晶膜的硅基板

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《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第9期70-70,共1页

关键词 日本东芝陶瓷株式会社 有机金属 气相生长法 碳化硅单晶膜 硅基板 半导体

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中国科学院上海硅酸盐研究所研发成功4英寸碳化硅单晶

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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期256-256,共1页

中国科学院上海硅酸盐研究所立足自主研发，在掌握直径50．8mm（2英寸）、76．2mm（3英寸）碳化硅单晶生长技术之后，近日成功生长出直径100ram（4英寸）4H晶型碳化硅单晶。碳化硅单晶正朝着大尺寸的方向迅速发展。。

关键词 中国科学院上海硅酸盐研究所 碳化硅单晶 自主研发 单晶生长技术 大尺寸 直径 晶型

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大直径碳化硅单晶衬底材料获鲁2013技术发明一等奖

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《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期737-737,共1页

日前,山东省科学技术奖励大会在济南召开,会议表彰了2013年度为山东省科技创新和现代化建设作出突出贡献的科技工作者。山东大学晶体材料重点实验室徐现刚教授等完成的＂大直径4H-SiC单晶衬底材料＂获山东省技术发明一等奖。碳化硅是第... 日前,山东省科学技术奖励大会在济南召开,会议表彰了2013年度为山东省科技创新和现代化建设作出突出贡献的科技工作者。山东大学晶体材料重点实验室徐现刚教授等完成的＂大直径4H-SiC单晶衬底材料＂获山东省技术发明一等奖。碳化硅是第三代半导体材料,用于高温大功率半导体器件,在雷达、高压输电等方面有广泛用途,碳化硅的生长需要在2100多度的高温环境里进行,它的硬度仅次于金刚石。 展开更多

关键词 碳化硅单晶 技术发明 衬底材料 大直径 第三代半导体材料 功率半导体器件 科学技术奖励 高温环境

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中科院上海硅酸盐所研发出4英寸碳化硅单晶

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《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期47-47,共1页

中国科学院上海硅酸盐研究所科技人员立足自主研发，在掌握直径2英寸、3英寸碳化硅单晶生长技术之后，近日成功生长出直径4英寸4H晶型碳化硅单晶，这标志着我国碳化硅单晶生长技术达到了国际一流水平。

关键词 碳化硅单晶 自主研发 上海硅酸盐所 中国科学院上海硅酸盐研究所 中科院 单晶生长技术 科技人员 直径

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线锯切片技术及其在碳化硅晶圆加工中的应用 被引量：4

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作者 张俊然 朱如忠 +6 位作者 张玺 张序清 高煜 陆赟豪 皮孝东 杨德仁 王蓉 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第3期365-379,共15页

作为制备半导体晶圆的重要工序,线锯切片对半导体晶圆的质量具有至关重要的影响。本文以发展最成熟的硅材料为例,介绍了线锯切片技术的基本理论,特别介绍了线锯切片技术的力学模型和材料去除机理,并讨论了线锯制造技术及切片工艺对材料... 作为制备半导体晶圆的重要工序,线锯切片对半导体晶圆的质量具有至关重要的影响。本文以发展最成熟的硅材料为例,介绍了线锯切片技术的基本理论,特别介绍了线锯切片技术的力学模型和材料去除机理,并讨论了线锯制造技术及切片工艺对材料的影响。在此基础上,综述了线锯切片技术在碳化硅晶圆加工中的应用和技术进展,并分析了线锯切片技术对碳化硅晶体表面质量和损伤层的影响。最后,本文指出了线锯切片技术在碳化硅晶圆加工领域面临的挑战与未来的发展方向。 展开更多

关键词 线锯切片 硬脆材料 单晶碳化硅 晶圆加工 砂浆线切割 金刚线切割

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物理气相传输(PVT)法生长碳化硅的晶体形态热应力分析 被引量：3

14

作者 史永贵 戴培赟 +1 位作者 杨建锋 刘光亮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期117-121,共5页

利用有限元方法对物理气相传输(PVT)法生长碳化硅晶体过程中出现的3种典型生长形态进行了热应力分析.结果表明:在3种晶体生长形态中,热应力最大值都出现在晶体与石墨坩埚盖接触区域;平面型生长形态中温度场及相应的热应变场和等效应力... 利用有限元方法对物理气相传输(PVT)法生长碳化硅晶体过程中出现的3种典型生长形态进行了热应力分析.结果表明:在3种晶体生长形态中,热应力最大值都出现在晶体与石墨坩埚盖接触区域;平面型生长形态中温度场及相应的热应变场和等效应力场分布均比较均匀;凸面型和凹面型生长形态的温度场及相应的热应变场和等效应力场分布均变化较大,而且在凸面型的中间区域和凹面型的边缘区域也存在较大的应力值.因此,为提高晶体质量,提出在石墨坩埚盖上沉积或反应生成碳化硅过渡层来减小热应力的改良方法,同时调整碳化硅晶体生长系统,尽量保证碳化硅晶体的平面型生长形态. 展开更多

关键词 物理气相传输(PVT) 碳化硅单晶 热应力 有限元

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单晶SiC化学机械抛光液化学反应参数研究 被引量：7

15

作者 阎秋生 徐少平 +1 位作者 路家斌 宋涛 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第9期98-100,104,共4页

选择影响化学机械抛光化学反应速率的参数:催化剂浓度、氧化剂浓度、抛光液的pH值、抛光液温度等进行了试验,研究了它们对基于芬顿反应的单晶SiC化学机械抛光效果的影响规律。发现只有当H_2O_2浓度高于20%、Fe_3O_4浓度高于1.25%时,增大... 选择影响化学机械抛光化学反应速率的参数:催化剂浓度、氧化剂浓度、抛光液的pH值、抛光液温度等进行了试验,研究了它们对基于芬顿反应的单晶SiC化学机械抛光效果的影响规律。发现只有当H_2O_2浓度高于20%、Fe_3O_4浓度高于1.25%时,增大H_2O_2、Fe_3O_4浓度,材料去除率才会显著越高,此时材料去除速率由化学液腐蚀速度与磨料机械去除速度共同决定;低于此范围时由磨料的机械作用决定。温度升高会加速H_2O_2分解,抑制羟基自由基·OH的生成,减缓化学腐蚀,降低材料去除率。当Fe_3O_4浓度、H_2O_2浓度、pH值、抛光液温度分别为1.25%、15%、7、41℃时,化学腐蚀与机械去除的协调性及磨料的分散性较好,表面粗糙度最低;当它们分别为5%、25%、9.3、15℃时,材料去除率最高。 展开更多

关键词 单晶碳化硅 化学机械抛光 芬顿反应 化学反应参数 材料去除率 表面粗糙度

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大尺寸6H-SiC半导体单晶材料的生长 被引量：7

16

作者 陈之战 肖兵 +2 位作者 施尔畏 庄击勇 刘先才 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期685-690,共6页

报道了生长SiC单晶的PVT法生长工艺,研究了晶体生长温度、温度梯度、生长室压力、杂质等因素对晶体生长和晶体质量的影响,确定出合理的工艺条件,生长出φ45mmSiC单晶.X射线衍射表明,生长的单晶为6H多型结构,通过腐蚀法得到晶体中微管道... 报道了生长SiC单晶的PVT法生长工艺,研究了晶体生长温度、温度梯度、生长室压力、杂质等因素对晶体生长和晶体质量的影响,确定出合理的工艺条件,生长出φ45mmSiC单晶.X射线衍射表明,生长的单晶为6H多型结构,通过腐蚀法得到晶体中微管道密度约为103cm-2,位错密度约为104～105cm-2.测试了SiC单晶的半导体特性,结果表明:晶体为n型,电阻率约300Ω·cm,迁移率90cm2V-1S-1,载流子浓度在1014cm-3量级. 展开更多

关键词 6H-SIC 半导体 碳化硅单晶 晶体生长 PVT法 微管道

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SiC单晶片化学机械研磨试验研究 被引量：12

17

作者 王庆仓 张晓东 +4 位作者 苏建修 祝伟彪 郗秦阳 朱鑫 裴圣华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期137-140,146,共5页

目的提高Si C单晶片的材料去除率,改善加工后的表面质量。方法进行研磨液试验,利用极差法得到研磨液的最优配比和研磨液成分中影响去除率的主次因素顺序;对主要影响因素进行单因素试验并考察对材料去除率的影响。结果研磨液的质量为50 g... 目的提高Si C单晶片的材料去除率,改善加工后的表面质量。方法进行研磨液试验,利用极差法得到研磨液的最优配比和研磨液成分中影响去除率的主次因素顺序;对主要影响因素进行单因素试验并考察对材料去除率的影响。结果研磨液的质量为50 g,最优配方为:助研剂、分散剂、增稠剂、润滑剂、磨料A、磨料B的质量分别为9,7,5,3,3,5 g,其余为调和剂,磨料A和磨料B的粒度均为W28。结论影响材料去除率的主要因素为磨料粒度,粒度越大,材料去除率越高。 展开更多

关键词 化学机械研磨 研磨液 碳化硅单晶片 材料去除率 表面质量

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杂质和缺陷对SiC单晶导热性能的影响 被引量：2

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作者 綦正超 许庭翔 +1 位作者 刘学超 王丁 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第5期816-824,共9页

目前关于SiC单晶室温的导热性能,以及导热特性随温度的变化方面的研究报道还存在较大的差异,有关SiC单晶热导率的研究主要是沿c轴<0001>晶向或者垂直于c轴的某一晶向进行的,无法有效地解释热导率的各向异性。本文研究了4H-SiC和6H... 目前关于SiC单晶室温的导热性能,以及导热特性随温度的变化方面的研究报道还存在较大的差异,有关SiC单晶热导率的研究主要是沿c轴<0001>晶向或者垂直于c轴的某一晶向进行的,无法有效地解释热导率的各向异性。本文研究了4H-SiC和6H-SiC单晶<1100>,<1120>,<0001>三个不同晶向上热导率以及其随温度的变化。对SiC单晶切割分别得到沿<1100>,<1120>,<0001>晶向的样品,尺寸为∅12.7 mm×3 mm,利用闪光法对样品测试得到热扩散系数,通过计算获得了SiC单晶不同晶向的热导率数值,采用辉光放电质谱仪(GDMS)和扫描电子显微镜(SEM)进行了杂质和缺陷表征。实验结果表明,SiC晶体<1100>,<1120>,<0001>三个晶向的热导率随温度升高而下降,沿<0001>晶向的SiC样品热导率最小;含有较高杂质离子浓度的6H-SiC样品热导率高于4H-SiC样品;缺陷相比杂质对SiC晶体导热性能影响更大,缺陷是SiC热导率具有各向异性的主要原因。 展开更多

关键词 碳化硅单晶 热导率 杂质 缺陷 晶向 结晶质量

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芯片材料表面微纳流道的金刚石滚压成型实验研究 被引量：2

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作者 周聪 陈钊杰 +1 位作者 谢晋 陈绒 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1785-1792,共8页

在微流控芯片中,微流体自驱动受限于微纳流道制造技术。因此,提出一种采用分布有锯齿状微尖端的金刚石刀轮滚压硬脆性芯片材料表面的微纳流道加工方法。通过实验研究,分析微纳流道成型机理,且研究工艺参数及材料性质的作用机制,并探究... 在微流控芯片中,微流体自驱动受限于微纳流道制造技术。因此,提出一种采用分布有锯齿状微尖端的金刚石刀轮滚压硬脆性芯片材料表面的微纳流道加工方法。通过实验研究,分析微纳流道成型机理,且研究工艺参数及材料性质的作用机制,并探究其自驱动微流变性能。结果表明:在一定的切深和气压下,刀轮微尖端处的材料接触面产生应力集中,当达到压痕间裂纹贯通值时,以远大于刀轮滚压速度在材料表面形成纳米流道,当超过材料强度极限时形成微米流道,且深宽比随着最大应力增大而增大。单晶碳化硅、蓝宝石和光学玻璃形成纳米流道的最大应力范围分别为266~750 MPa,256~600 MPa和74~150 MPa,其中,光学玻璃的纳米流道深宽比高达1.1,表面粗糙度低至1 nm。低硬度材料可生成高深宽比的纳米流道,而高断裂韧性的材料表面质量最高。此外,纳米流道能够以高至0.055 mm/s的速度和低至0.001μm^(3)/s的剂量自驱动微流体。 展开更多

关键词 微纳流道 金刚石刀轮 单晶碳化硅 蓝宝石 光学玻璃

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铝掺杂6H-SiC晶体拉曼光谱的温度特性研究 被引量：7

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作者 李祥彪 施尔畏 +1 位作者 陈之战 肖兵 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期238-242,共5页

采用物理气相传输法生长了Al掺杂和非掺杂的6H-SiC晶体,测量了从室温到400℃的拉曼光谱.由于晶体的热膨胀作用及光声子散射过程中的衰减,导致两种样品的拉曼谱峰均向低波数移动,并且发生展宽.随着温度升高,Al掺杂样品中的等离子体激元增... 采用物理气相传输法生长了Al掺杂和非掺杂的6H-SiC晶体,测量了从室温到400℃的拉曼光谱.由于晶体的热膨胀作用及光声子散射过程中的衰减,导致两种样品的拉曼谱峰均向低波数移动,并且发生展宽.随着温度升高,Al掺杂样品中的等离子体激元增加,使得样品中自由载流子浓度增大,由于纵向声子与等离子体激元和自由载流子之间存在很强的耦合交互作用,导致Al掺杂样品的A_1模强度显著降低而菲掺杂样品几乎不变.通过拉曼光谱与霍耳效应测量,从理论和实验上分析了Al在高温下的激活行为及对自由载流子的贡献. 展开更多

关键词 碳化硅单晶 变温拉曼光谱 掺杂 自由载流子

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