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同步辐射白光形貌术观察SiC单晶中的微小多型结构

李现祥 , 董捷 , 胡小波 , 李娟 , 姜守振 , 王丽 , 陈秀芳 , 徐现刚 , 王继扬 , 蒋民华 , 田玉莲 , 黄万霞 , 朱佩平

功能材料

采用同步辐射白光形貌术观察了6H和4H-SiC单晶片中的微小多型结构.基于透射同步辐射形貌术的衍射几何和晶片的取向,计算了SiC晶体中3种主要多型在Lane像中对应不同反射的成像位置,并与实际结果进行了比较.鉴别出6H和4H-SiC单晶中分别存在着少量的4H-SiC和15R-SiC多型的寄生生长.

关键词: 多型夹杂 , 同步辐射白光形貌术 , SiC单晶

SiC单晶片的超精密加工

李娟 , 陈秀芳 , 马德营 , 姜守振 , 李现祥 , 王丽 , 董捷 , 胡小波 , 徐现刚 , 王继扬 , 蒋民华

功能材料

半导体晶片的加工质量和精度,直接影响到器件的性能.本文提出了一种超精密加工SiC晶片的方法,并详细论述了化学机械抛光的原理.加工后的SiC单晶片,平整度为±3μm,粗糙度＜5nm,且应力较小.

关键词: 化学机械抛光 , 粗糙度 , 平整度

6H-SiC晶片的退火处理

姜守振 , 李娟 , 陈秀芳 , 王英民 , 宁丽娜 , 于光伟 , 胡小波 , 徐现刚 , 王继杨 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.05.010

本文在背景Ar气压力为8×104Pa、温度为1800～2000℃的条件下,对升华法生长SiC单晶的籽晶进行了原位退火处理,利用原子力显微镜和光学显微镜对退火后的6H-SiC晶片表面进行了观察,研究了退火温度和时间对晶片表面的影响.发现经过退火处理后的籽晶表面存在规则的生长台阶,有助于侧面生长模式的发展,进一步有助于台阶流生长模式的发展.通过对籽晶的退火处理,降低了螺旋生长中心的密度,从而减少多型夹杂、小角度晶界和微管等缺陷的出现,提高了晶体质量.

关键词: 升华法 , SiC , 退火

6H-SiC单晶生长温度场优化及多型控制

李现祥 , 胡小波 , 董捷 , 姜守振 , 李娟 , 陈秀芳 , 王丽 , 徐现刚 , 王继扬 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.01.009

本文模拟了升华法生长6H-SiC单晶的不同温度场,并进行了相应的生长实验.结果表明:改变石墨坩埚和感应线圈的相对位置,可以改变温度场形状;下移石墨坩埚;可以增大温度场径向温度梯度.在不同的径向温度梯度下,6H-SiC晶体分别以凹界面、平界面和凸界面生长.晶体生长界面的形状和速率影响晶体多型的产生,在平界面,生长速率小于300μm/h的晶体生长条件下,可获得无多型的高质量6H-SiC单晶.

关键词: 温度场 , 6H-SiC单晶 , 径向温度梯度 , 多型

温度及温度梯度对SiC单晶生长的影响

李现祥 , 李娟 , 董捷 , 王丽 , 姜守振 , 韩荣江 , 徐现刚 , 王继扬 , 胡小波 , 蒋民华

功能材料

利用升华法在高温低压下生长大直径SiC单晶.通过实验发现:在相同的轴向温度梯度下,SiC晶体平均生长速率随籽晶温度的升高而变大.通过减小轴向温度梯度,降低晶体生长界面的径向过饱和度分布,可以抑制多型的生长.通过优化温场的径向温度梯度,利用φ50mm的籽晶进行生长,得到了φ57mm的SiC单晶,实现了晶体的扩径生长.

关键词: SiC单晶 , 温度及温度梯度 , 生长速率 , 多型 , 扩径生长

显微激光拉曼光谱法鉴别SiC晶体的多型体结构

韩荣江 , 王继扬 , 徐现刚 , 胡小波 , 董捷 , 李现祥 , 李娟 , 姜守振 , 王丽 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.001

利用显微激光拉曼光谱法对掺氮6H-SiC单晶中的寄生多型体进行了鉴别,结果表明其中有4H-SiC和15R-SiC两种寄生多型体.不同SiC多型体的纵光学声子与等离子体激元的耦合模(LOPC模)表明:在掺氮6H-SiC单晶的生长条件下,6H-SiC的掺氮效应与4H-SiC存在明显差别,而与15R-SiC的掺氮效应相似.

关键词: 显微激光拉曼光谱法 , 碳化硅单晶 , 多型体鉴别 , 掺氮效应

BN坩埚中的AlN单晶生长

李娟 , 胡小波 , 姜守振 , 王英民 , 宁丽娜 , 陈秀芳 , 徐现刚 , 王继扬 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.02.052

关键词:

AIN单晶生长研究进展

李娟 , 胡小波 , 姜守振 , 陈秀芳 , 李现祥 , 王丽 , 徐现刚 , 王继扬 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.01.041

AlN是一种重要的半导体材料,由于具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速度等优越的特性,在微电子和光电子领域具有广泛的应用前景.本文综述了国际上AlN单晶生长的研究进展,对其结构特点、生长方法的选择、生长过程中的问题及存在的结构缺陷等方面进行了介绍.

关键词: 氮化铝 , 升华法 , 坩埚材料

Micro-Raman光谱鉴定碳化硅单晶的多型结构

王丽 , 胡小波 , 董捷 , 李娟 , 姜守振 , 李现祥 , 徐现刚 , 王继扬 , 蒋民华

功能材料

利用激光拉曼光谱仪测量了SiC单晶中不同多型的显微Raman光谱.在Raman光谱中,最大强度的FTA模和FTO模应出现在其简约波矢x等于该多型的六角度h处,据此对4H-SiC单晶中的多型进行了鉴定.同时采用高分辨X射线衍射测量了该晶片不同区域的摇摆曲线,将不同多型体的计算衍射角与实验值加以比较,对SiC晶片中的多型进行了标注,所得结论与激光Raman光谱测定结果相一致,说明Raman光谱是一种简单、快速地鉴定多型结构的强有力的工具.实验结果表明,在升华法生长4H-SiC单晶过程中,容易出现寄生6H、15R多型同4H多型的竞争生长,简单分析了寄生多型产生的原因.

关键词: 显微激光Raman光谱 , X射线摇摆曲线 , SiC单晶 , 多型鉴定

同步辐射背反射白光形貌术观察6H-SiC单晶中的小角晶界和微管

姜守振 , 黄先荣 , 胡小波 , 李娟 , 陈秀芳 , 王英民 , 宁丽娜 , 徐现刚 , 蒋民华

功能材料

利用同步辐射X射线形貌术对升华法生长的6H-SiC(0001)晶片中的小角晶界与微管缺陷进行了研究.小角晶界在同步辐射中的形貌成直线沿〈11- 00〉方向分布.根据螺位错附近的应变场和衍射几何,模拟了基本Burgers矢量大小的螺位错在同步辐射形貌像中的衍衬像,模拟结果与实验结果符合较好.据此指认了基本螺位错,并确定了微管Burgers矢量的大小.

关键词: 同步辐射背反射白光形貌术 , 小角度晶界 , 微管 , SiC , 升华法