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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
1
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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物理气相传输法制备SiC单晶中碳包裹物研究(英文) 被引量：4
2
作者 杨昆 杨祥龙 +4 位作者 崔潆心 彭燕 陈秀芳 胡小波 徐现刚 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1602-1606,共5页
使用物理气相传输方法(PVT)生长出3英寸4H-SiC单晶。在生长过程中通过在粉料表面放置分布有多个贯穿孔的石墨片,在粉料表面有意引入具有一定分布规律的碳颗粒。在生长后的单晶中能够观察到与石墨片贯穿孔分布相似的包裹物分布。通过对... 使用物理气相传输方法(PVT)生长出3英寸4H-SiC单晶。在生长过程中通过在粉料表面放置分布有多个贯穿孔的石墨片,在粉料表面有意引入具有一定分布规律的碳颗粒。在生长后的单晶中能够观察到与石墨片贯穿孔分布相似的包裹物分布。通过对实验结果分析,提出了碳包裹物的形成机制,作者认为生长过程中生长腔内产生的碳颗粒是单晶中碳包裹物的重要来源。并根据该分析进一步提出了减少PVT方法制备SiC单晶中碳包裹物的方法。 展开更多
关键词 物理气相传输 4H-SIC 碳包裹物 质量输运 形成机制
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物理气相传输法合成AlN单晶性能表征
3
作者 周振翔 陈宁 +6 位作者 李丹 石爽爽 倪代秦 陈建荣 黄存新 李荣臻 魏华阳 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第12期2196-2202,共7页
采用物理气相传输(PVT)法通过同质外延生长获得14 mm×12 mm的AlN单晶样品。对样品进行切割、研磨、化学机械抛光处理后,采用拉曼光谱仪、高分辨X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、光致发光光谱仪对样品进行测试表征。拉曼测试结果表... 采用物理气相传输(PVT)法通过同质外延生长获得14 mm×12 mm的AlN单晶样品。对样品进行切割、研磨、化学机械抛光处理后,采用拉曼光谱仪、高分辨X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、光致发光光谱仪对样品进行测试表征。拉曼测试结果表明,晶体中心区域的拉曼光谱E_(2)(high)声子模的半峰全宽为3.3 cm^(-1),边缘区域E_(2)(high)声子模的半峰全宽为4.3 cm^(-1),晶体呈现较高的结晶质量。XRD摇摆曲线表征结果显示,外延生长后的晶体中心和边缘区域的摇摆曲线半峰全宽增大至100″和205″,表明晶体内存在缺陷。XPS测试结果表明,晶体内存在C、O、Si杂质元素,杂质的原子数分数分别为0.74%、1.43%、2.14%,晶体内发现以氧杂质为主的Al—O、N—Al—O等特征峰。光致发光光谱测试结果显示,晶体内存在V_(Al)-O_(N)复合缺陷和V_(Al)点缺陷。 展开更多
关键词 氮化铝 物理气相传输法 半峰全宽 杂质 缺陷
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物理气相传输法生长氧化锌晶体
4
作者 马剑平 刘洋 藏源 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期38-41,52,共5页
以高纯氧化锌粉为升华源,采用物理气相传输法(PVT)法在1500℃下生长出了ZnO多晶体,生长速率达0.24 mm/h。样品XRD测试和拉曼分析表明,无籽晶自发成核生长的ZnO多晶体不仅具有六方纤锌矿结构,而且具有c轴方向择优生长特征。实验结果表明... 以高纯氧化锌粉为升华源,采用物理气相传输法(PVT)法在1500℃下生长出了ZnO多晶体,生长速率达0.24 mm/h。样品XRD测试和拉曼分析表明,无籽晶自发成核生长的ZnO多晶体不仅具有六方纤锌矿结构,而且具有c轴方向择优生长特征。实验结果表明了PVT法可以进行大尺寸ZnO晶体的生长,并且可以达到0.2 mm/h以上的生长速率。 展开更多
关键词 ZNO晶体 物理气相传输 生长
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物理气相传输法制备层状MoS_2薄膜 被引量：1
5
作者 钱盛亚 杨瑞霞 兰飞飞 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第6期459-463,共5页
以化学气相沉积(CVD)方法在蓝宝石衬底上沉积一层较厚的MoS_2膜作为前驱体,使用物理气相传输(PVT)方法制备了层状MoS_2薄膜。用光学显微镜、扫描电子显微镜、喇曼光谱和光致发光光谱对制备的层状MoS_2膜表面形貌、层数、光学特性进行了... 以化学气相沉积(CVD)方法在蓝宝石衬底上沉积一层较厚的MoS_2膜作为前驱体,使用物理气相传输(PVT)方法制备了层状MoS_2薄膜。用光学显微镜、扫描电子显微镜、喇曼光谱和光致发光光谱对制备的层状MoS_2膜表面形貌、层数、光学特性进行了研究。分析了源和衬底距离对MoS_2薄膜沉积的影响,发现距离较近有利于成核概率增大,形成连续膜,但是易引入不稳定因素导致立体生长的MoS_2纳米片,同时观察到出现树枝状生长,这是由于前驱体质量过剩引起的部分晶面生长速率过高导致的。喇曼光谱测试表明,薄膜大部分为单层膜和双层膜,有少量的多层膜,膜的光致发光光谱强度与层数有关,单层膜光致发光光谱强度最强。 展开更多
关键词 MOS2 物理气相传输(pvt)方法 蓝宝石衬底 表面形貌 层状薄膜
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物理气相传输法生长1英寸AlN单晶及其表征分析 被引量：4
6
作者 贺广东 王琦琨 +4 位作者 雷丹 龚建超 黄嘉丽 付丹扬 吴亮 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第9期1604-1607,共4页
本文采用物理气相传输法(PVT)及同质外延工艺,在自发生长的6 mm×7 mm AlN籽晶片上,通过4次迭代,成功生长出高质量1英寸AlN单晶锭。将生长出的单晶锭经过切片、研磨和抛光工艺加工成1英寸低表面粗糙度的单晶片,并采用拉曼光谱仪、... 本文采用物理气相传输法(PVT)及同质外延工艺,在自发生长的6 mm×7 mm AlN籽晶片上,通过4次迭代,成功生长出高质量1英寸AlN单晶锭。将生长出的单晶锭经过切片、研磨和抛光工艺加工成1英寸低表面粗糙度的单晶片,并采用拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、高分辨率X射线衍射仪、分光光度计对籽晶片与外延晶片进行结晶质量、位错密度以及紫外透光率等性能表征。结果表明:外延晶片的拉曼E2(high)半高宽为2.86 cm^-1,(002)面XRD摇摆曲线半高宽为241 arcsec,说明晶片具有很高的结晶质量;经过同质外延4次迭代后的晶片较初始籽晶片相比质量有所下降,说明生长过程中由于非平衡生长存在缺陷的增殖;外延晶片具有极其优异的紫外透光率,深紫外265~280 nm波段下的吸收系数低至19~21.5 cm^-1。 展开更多
关键词 氮化铝 物理气相传输 同质外延 紫外透光率
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气相传输法生长超长AlN晶须 被引量：1
7
作者 齐海涛 张丽 +2 位作者 洪颖 史月增 郝建民 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期816-820,共5页
研究了SiC上AlN晶须的气相生长技术。通过对生长温度和压力的调控,获得了六方柱状、台梯状和条带状三种形貌的AlN晶须。柱状晶须长度可达35 mm,直径1μm左右。通过扫描电镜和XRD分析,探讨了AlN晶须形态、结晶取向和生长条件之间的关系... 研究了SiC上AlN晶须的气相生长技术。通过对生长温度和压力的调控,获得了六方柱状、台梯状和条带状三种形貌的AlN晶须。柱状晶须长度可达35 mm,直径1μm左右。通过扫描电镜和XRD分析,探讨了AlN晶须形态、结晶取向和生长条件之间的关系。低温、低压、较高饱和度条件下,AlN晶须沿[0001]方向生长,发育为六方细柱。随着生长温度提高,AlN晶须的优先生长面转向{11-02}面,形貌变为笔直的台梯状。继续增加压力,{101-0}面成为优先生长面,晶须呈现卷曲的条带状。 展开更多
关键词 ALN 晶须 物理气相传输法 晶体形态
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混合物理化学气相法(HPCVD)制备MgB_2超导薄膜技术 被引量：2
8
作者 周章渝 杨发顺 +2 位作者 王松 杨健 傅兴华 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期893-896,共4页
介绍了采用混合物理化学气相法(HPCVD)工艺以乙硼烷(B2H6)为硼源在热蒸发镀膜机内以不同的沉积温度在(0001)取向的Al2O3单晶基底上制备了MgB2超导薄膜,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和标准四线法电阻测量分析了沉积温度对生... 介绍了采用混合物理化学气相法(HPCVD)工艺以乙硼烷(B2H6)为硼源在热蒸发镀膜机内以不同的沉积温度在(0001)取向的Al2O3单晶基底上制备了MgB2超导薄膜,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和标准四线法电阻测量分析了沉积温度对生成的MgB2薄膜的表面形貌、晶体结构、超导转变温度的影响。结果表明,随着基底温度的升高,MgB2相结晶程度提高,c轴取向程度增强,薄膜整体性能显著提高。 展开更多
关键词 MGB2超导薄膜 沉积温度 混合物理化学气相法(HPCVD)
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温度对气相传输法制备氧化锌晶体生长机制影响研究 被引量：1
9
作者 王马华 朱光平 +3 位作者 付丽辉 居勇峰 张杰 季仁东 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2079-2085,共7页
为提高气相传输法制备微纳结构样品形貌的可控性,进行了生长温度调控下氧化锌晶体生长机制及其变化的实验研究。实验中的样品制备,以高纯度锌粉末为原料,在无模板、无催化条件下,通过加热蒸发-氧化冷却-生长晶体过程实现。其中,蒸发温... 为提高气相传输法制备微纳结构样品形貌的可控性,进行了生长温度调控下氧化锌晶体生长机制及其变化的实验研究。实验中的样品制备,以高纯度锌粉末为原料,在无模板、无催化条件下,通过加热蒸发-氧化冷却-生长晶体过程实现。其中,蒸发温度固定于750℃,反应区气体氛围保持稳定,生长区温度在450-600℃变化,制备出不同生长温度下样品。对所制备出诸样品,应用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪和透射电子显微镜等方法,进行形貌与结构表征。基于表征结果,观察、分析、研究生长温度变化的影响,结合理论分析,得出了生长温度通过对生长过程中锌蒸汽过饱和度的影响,决定着不同生长机制,从而有着不同的形貌结构的样品。 展开更多
关键词 氧化锌 气相传输法 生长机制 过饱和度
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籽晶辅助化学气相传输法生长ZnO单晶的特征研究 被引量：1
10
作者 张华伟 施尔畏 +2 位作者 陈之战 严成锋 陈博源 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期907-910,共4页
采用籽晶辅助化学气相传输法生长得到φ32mm ZnO单晶体.X射线衍射表明晶体沿c轴方向生长。结晶质量较好,中心部位摇摆曲线半高宽47arcsec,边缘部分为78.4arcsec.利用Rainan谱、光致发光谱等研究了ZnO晶体退火前后的缺陷和光学性质,表明... 采用籽晶辅助化学气相传输法生长得到φ32mm ZnO单晶体.X射线衍射表明晶体沿c轴方向生长。结晶质量较好,中心部位摇摆曲线半高宽47arcsec,边缘部分为78.4arcsec.利用Rainan谱、光致发光谱等研究了ZnO晶体退火前后的缺陷和光学性质,表明经氧气氛退火后晶体缺陷明显减少,晶体质量进一步提高. 展开更多
关键词 氧化锌 化学气相传输法 摇摆曲线 拉曼光谱 光致发光谱
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物理气相输运法生长AlN六方微晶柱
11
作者 王华杰 刘学超 +4 位作者 孔海宽 忻隽 高攀 卓世异 施尔畏 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期215-218,共4页
采用物理气相输运法（Physical Vapor Transport, PVT）, 在1700 - 1850°C生长温度下制备出AlN六方微晶柱; 晶柱长度在1 cm左右, 宽度在200 -400 μm, 光学显微镜下观察为六棱柱形状并呈透明浅黄色光泽; 扫描电子显微镜和原子力显... 采用物理气相输运法（Physical Vapor Transport, PVT）, 在1700 - 1850°C生长温度下制备出AlN六方微晶柱; 晶柱长度在1 cm左右, 宽度在200 -400 μm, 光学显微镜下观察为六棱柱形状并呈透明浅黄色光泽; 扫描电子显微镜和原子力显微镜测试表明： AlN晶柱表面为整齐台阶状形貌, 台阶宽度为2- 4 μm, 高度在几个纳米; 拉曼光谱测试AlN晶柱具有良好结晶质量。PVT 法生长AlN六方微晶柱主要是在偏低温度下AlN晶体生长速率较慢, Al原子和N原子有足够时间迁移到能量较低位置结晶生长, 进而沿着〈0001〉方向形成柱状结构。AlN六方微晶柱是对一维半导体材料领域的补充, 通过对晶柱尺寸及杂质控制的进一步研究, 有望在微型光电器件领域表现出应用价值。 展开更多
关键词 III-V族半导体 氮化铝(AlN)晶体 六方微米柱 物理气相输运(pvt)
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气相传输法制备大尺寸单晶Bi_2Se_3纳米片、纳米带
12
作者 李小帅 王增梅 +5 位作者 朱鸣芳 王善朋 陶绪堂 陆骏 陈兴涛 徐佳乐 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1199-1203,共5页
低维Bi2Se3纳米材料是最新研究发现的一种新型三维拓扑绝缘体材料,在微电子器件和传感器领域具有广阔的应用前景。本研究采用气相传输法在真空石英管中合成了大尺寸单晶Bi2Se3纳米片、纳米带。通过XRD、EDS、Raman、SEM等手段对Bi2Se3... 低维Bi2Se3纳米材料是最新研究发现的一种新型三维拓扑绝缘体材料,在微电子器件和传感器领域具有广阔的应用前景。本研究采用气相传输法在真空石英管中合成了大尺寸单晶Bi2Se3纳米片、纳米带。通过XRD、EDS、Raman、SEM等手段对Bi2Se3纳米片、纳米带的物相结构、组成、表面形貌等进行表征。测试结果表明：气相传输法合成的单晶Bi2Se3纳米片、纳米带相纯度高,结晶性能好,均是{001}取向;Bi2Se3纳米片水平尺寸大,约为15--180μm;Bi2Se3纳米带长度达860μm,宽度约5μm。根据不同温度下制备的Bi2Se3纳米片、纳米带SEM照片及其不同方向结合能的差异,分析了其可能的生长机制：在较高温度下沿〈001〉和〈1010〉方向生长速度快,生成大尺寸单晶Bi2Se3纳米片;在较低温度下,沿〈1120〉方向生长速度快,生成大尺寸单晶Bi2Se3纳米带。这些研究结果完善了大尺寸Bi2Se3纳米材料的制备工艺,有望在微电子器件领域得到商业化应用。 展开更多
关键词 气相传输法 Bi2Se3纳米片 Bi2Se3纳米带
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气相生长氮化铝单晶的新方法 被引量：8
13
作者 武红磊 郑瑞生 +4 位作者 孙秀明 罗飞 杨帆 刘文 敬守勇 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-4,共4页
通过在钨坩埚盖开小孔的方法改变氮化铝结晶衬底上的温度场分布,在开孔处形成局部低温区;由于孔的几何尺寸的限制和氮化铝晶体生长的各向异性,开孔处的氮化铝晶体单晶化;随后,开孔处的单晶起籽晶的作用,逐渐长成较大尺寸、较高质量的氮... 通过在钨坩埚盖开小孔的方法改变氮化铝结晶衬底上的温度场分布,在开孔处形成局部低温区;由于孔的几何尺寸的限制和氮化铝晶体生长的各向异性,开孔处的氮化铝晶体单晶化;随后,开孔处的单晶起籽晶的作用,逐渐长成较大尺寸、较高质量的氮化铝单晶。目前用该方法已经制备出直径大于2mm的氮化铝单晶体。 展开更多
关键词 氮化铝 物理气相传输 单晶
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以ZnS为源用化学气相沉积法在硅衬底上生长ZnO纳米颗粒 被引量：2
14
作者 李宇杰 石鹏博 +4 位作者 段然 张伯蕊 乔永平 秦国刚 黄兰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期176-180,共5页
首次以ZnS为源 ,采用化学气相沉积法在抛光的Si单晶片衬底上生长晶态的ZnO纳米颗粒 ,其形貌、尺寸和密度都与气体流量、衬底温度、生长时间以及有无催化剂等生长条件密切相关 .在没有Au催化的条件下 ,ZnO颗粒呈圆形颗粒 ,直径多在 30 2... 首次以ZnS为源 ,采用化学气相沉积法在抛光的Si单晶片衬底上生长晶态的ZnO纳米颗粒 ,其形貌、尺寸和密度都与气体流量、衬底温度、生长时间以及有无催化剂等生长条件密切相关 .在没有Au催化的条件下 ,ZnO颗粒呈圆形颗粒 ,直径多在 30 2 0 0nm之间 ,密度为 10 4— 10 9cm-2 ;有Au催化的条件下 ,ZnO纳米颗粒呈六边形 ,平均尺寸明显变小 ,在 10 10 0cm之间 ,而密度显著提高 ,为 10 8— 10 10 cm-2 .所制备的纳米ZnO颗粒在 4 97nm和 展开更多
关键词 化学气相沉积法 硫化锌 光致发光 凝聚态物理 氧化锌纳米颗粒
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丁苯胶/甲基丙烯酸锌/气相法白炭黑纳米复合材料(英文) 被引量：1
15
作者 周扬波 贾志欣 +3 位作者 贾德民 王跃林 古菊 杨本意 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1806-1810,共5页
制备了三相纳米复合材料SBR/ZDMA/气相法白炭黑。采用了两种气相法白炭黑,U-fumed silica是一种未改性的气相法白炭黑,M-fumed silica是一种采用硅烷偶联剂Si69表面改性的气相法白炭黑。主要研究了气相法白炭黑和ZDMA之间的协同补强效... 制备了三相纳米复合材料SBR/ZDMA/气相法白炭黑。采用了两种气相法白炭黑,U-fumed silica是一种未改性的气相法白炭黑,M-fumed silica是一种采用硅烷偶联剂Si69表面改性的气相法白炭黑。主要研究了气相法白炭黑和ZDMA之间的协同补强效应。研究结果显示,单独添加同样份数的改性气相法白炭黑和未改性气相法白炭黑对硫化胶物理机械性能的影响不同,改性气相法白炭黑的效果明显优于未改性气相法白炭黑。单独添加气相法白炭黑,体系的物理机械性能仍然维持在较低值。当同时添加气相法白炭黑和ZDMA时,会观察到明显的协同补强效应。交联密度和丙酮抽出试验表明对气相法白炭黑进行表面改性和在体系中添加ZDMA均会减弱气相法白炭黑表面羟基的影响。扫描电镜显示改性后气相法白炭黑在SBR中的分散性得到提高。在体系中添加ZDMA会提高气相法白炭黑的分散性。 展开更多
关键词 气相法白炭黑 丁苯胶 二甲基丙烯酸锌 互穿网络 物理机械性能 交联密度
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物理气相沉积中等离子体参数表征的研究进展 被引量：7
16
作者 曲帅杰 郭朝乾 +5 位作者 代明江 杨昭 林松盛 王迪 田甜 石倩 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期140-146,185,共8页
物理气相沉积作为制备表面防护薄膜的重要方法,一直是表面薄膜领域研究重点,而物理气相沉积中等离子体作为直接影响薄膜性能的关键因素,其参数的表征对优化沉积工艺和提高薄膜性能具有重要指导意义。概述了常用物理气相沉积方法及其发展... 物理气相沉积作为制备表面防护薄膜的重要方法,一直是表面薄膜领域研究重点,而物理气相沉积中等离子体作为直接影响薄膜性能的关键因素,其参数的表征对优化沉积工艺和提高薄膜性能具有重要指导意义。概述了常用物理气相沉积方法及其发展,包括电弧离子镀、磁控溅射和电弧磁控复合技术的原理及发展历程。归纳了目前生产中常用的等离子体参数表征方法——Langmuir探针法、汤姆逊散射法、微波干涉法和发射光谱法,阐明了这些表征方法诊断等离子体参数的原理,分析了不同表征方法的优缺点和存在的主要问题,并对常用物理气相沉积中等离子体参数表征相关研究的发展和现状作了综合论述和总结,分别整理了电弧离子镀和磁控溅射中等离子体参数诊断的发展历程和近期研究。两种物理气相沉积方法最常用的等离子体参数表征方法都是Langmuir探针法和发射光谱法,早期的研究侧重于探索等离子体瞬态参数和薄膜结构性能的关系。随着现代技术的进步,早期诊断方法不断与新技术融合,研究方向也逐渐偏向于研究等离子体参数的时间变化和优化薄膜工艺、性能评价方法。最后分析了当前物理气相沉积中等离子体参数表征存在的问题和不足,展望了等离子体参数未来的研究趋势。 展开更多
关键词 物理气相沉积 薄膜 等离子体参数 电弧离子镀 磁控溅射 发射光谱法 LANGMUIR探针
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等离子体化学气相沉积氮化钛 被引量：5
17
作者 李世直 赵程 +4 位作者 石玉龙 徐翔 黄午 谢雁 杨洪顺 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 1989年第5期327-331,共5页
本文报导中试规模的直流等离子体化学气相沉积氮化钛工艺及设备;对TiN膜的硬度、生长速率、显微组织、晶体结构以及TiN膜的成分进行的研究;经测试及实际应用证明,刃具、模具、轴承等镀TiN后寿命明显提高。
关键词 氮化钛 晶体结构 生长速率 中试规模 物理气相沉积法 化学气相沉积 反应气体 显微组织 反应室 齿面
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PVT法氮化铝晶体铝面、氮面生长对比分析 被引量：1
18
作者 史月增 王增华 +2 位作者 程红娟 张丽 殷利迎 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第12期2240-2245,共6页
在氮气环境下用PVT方法生长氮化铝过程中,氮面和铝面由于表面化学性质不同,生长的主要化学反应速度存在差异。原子在生长表面的迁移能力不同造成单晶表面生长方式差异较大。在基本相同条件下(生长温度、生长温差、生长气压、类似的籽晶... 在氮气环境下用PVT方法生长氮化铝过程中,氮面和铝面由于表面化学性质不同,生长的主要化学反应速度存在差异。原子在生长表面的迁移能力不同造成单晶表面生长方式差异较大。在基本相同条件下(生长温度、生长温差、生长气压、类似的籽晶、同一台生长设备)进行了铝、氮面氮化铝单晶晶体生长。为了更明显地表现铝氮面的差异,将同一片籽晶分为两半,翻转其中一半让铝氮面同时生长。铝面生长较好的区域形成了明显的晶畴,而氮面生长时生长较好的部分出现了明显的生长台阶,并出现了晶畴边界被生长台阶湮灭的生长现象,进一步通过AFM观测到铝面生长台阶平整但被缺陷所阻隔,晶畴发育明显为各晶畴独立生长。氮面生长台阶没有铝面规则但连续性较强,在原来晶畴边界位置也出现了连续的生长台阶(或台阶簇)。所以籽晶质量不高时氮面生长更容易提高晶体质量,后续的XRD测量结果也证明了氮面生长后的晶体质量明显高于铝面生长的晶体质量。 展开更多
关键词 氮化铝 物理气相传输 铝面生长 氮面生长 迁移能 晶畴
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PVT法生长4H-SiC晶体及多型夹杂缺陷研究进展 被引量：7
19
作者 王宇 顾鹏 +3 位作者 付君 王鹏刚 雷沛 袁丽 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第12期2137-2152,共16页
作为第三代半导体材料的典型代表,碳化硅因具备宽的带隙、高的热导率、高的击穿电场以及大的电子迁移速率等性能优势,被认为是制作高温、高频、高功率以及高压器件的理想材料之一,可有效突破传统硅基功率半导体器件的物理极限,并被誉为... 作为第三代半导体材料的典型代表,碳化硅因具备宽的带隙、高的热导率、高的击穿电场以及大的电子迁移速率等性能优势,被认为是制作高温、高频、高功率以及高压器件的理想材料之一,可有效突破传统硅基功率半导体器件的物理极限,并被誉为带动“新能源革命”的绿色能源器件。作为制造功率器件的核心材料,碳化硅单晶衬底的生长是关键,尤其是单一4H-SiC晶型制备。各晶型体结构之间有着良好的结晶学相容性和接近的形成自由能,导致所生长的碳化硅晶体容易形成多型夹杂缺陷并严重影响器件性能。为此,本文首先概述了物理气相传输(PVT)法制备碳化硅晶体的基本原理、生长过程以及存在的问题,然后针对多型夹杂缺陷的产生给出了可能的诱导因素并对相关机理进行解释,进一步介绍了常见的碳化硅晶型结构鉴别方式,最后对碳化硅晶体研究作出展望。 展开更多
关键词 碳化硅晶体 物理气相传输 堆垛次序 多型夹杂 缺陷抑制 晶型鉴别
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湿法腐蚀研究PVT法生长的SiC单晶中的位错 被引量：3
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作者 张红岩 刘云青 +4 位作者 宁敏 高玉强 李永峰 王希杰 宗艳民 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期926-929,935,共5页
采用湿法腐蚀对不同电阻率的4H-SiC衬底进行腐蚀。观察发现，对于同一类型缺陷，低电阻率衬底的缺陷腐蚀坑尺寸比高电阻率衬底的小1～2倍，证明氮元素掺杂的低电阻率SiC衬底的腐蚀速率更低。通过显微镜观察腐蚀后的衬底，对六边形的螺... 采用湿法腐蚀对不同电阻率的4H-SiC衬底进行腐蚀。观察发现，对于同一类型缺陷，低电阻率衬底的缺陷腐蚀坑尺寸比高电阻率衬底的小1～2倍，证明氮元素掺杂的低电阻率SiC衬底的腐蚀速率更低。通过显微镜观察腐蚀后的衬底，对六边形的螺位错（TSD）、近圆形的刃位错（TED）和贝壳形的基平面位错（BPD）腐蚀坑进行了分析。对比了TSD与微管腐蚀坑形貌的区别，虽然两种缺陷腐蚀坑都具有六边形形貌，但微管腐蚀坑尺寸比TSD腐蚀坑大1．4倍左右。通过对位错密度的统计，发现目前4H-SiC衬底中主要的位错为TED和BPD，而TSD密度相对较低，仅为420cm^-2。 展开更多
关键词 腐蚀 物理气相传输(pvt) 4H-SIC 位错 微管
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