《一种典型半导体材料—SiC.ppt

School of information Science Engineering SHANDONG UNIVERSITY CHINA SiC半导体材料 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 目录 1.SiC材料的简介 2.SiC衬底的制备 3.SiC外延制备方法 4.SiC光电器件的简介 5.SiC紫外探测器的制备 6.SiC光电器件的前景 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.SiC材料的简介 随着第一代和第二代半导体材料发展的成熟，其器件应用也趋于极限。现代科技越来越多的领域需要高频率，高功率，耐高温，化学稳定性好的第三代半导体。而作为第三代半导体优秀代表的 SiC（silicon carbide），越来越多得受到人们的关注。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.SiC材料的简介 唯一的固态的IV-IV化合物 天然的超晶格结构、同质多型体。 目前已发现200多种结构，属于三个晶系：立方（cubic）、六方（hexagon）和斜方（rhombus），常见的主要是3C-SiC、 6H-SiC和4H-SiC。 可热氧化，但氧化速率远低于Si Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.SiC衬底的制备 SiC单晶衬底： 本征型、N型掺杂、P型掺杂。 N型掺杂 ：氮N P型掺杂：铝Al、硼B、铍Be、镓Ga、氧O。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.SiC衬底的制备 物理气相传输法（?PVT，physical?vapor?transport）又称升华法，又称改良的Lely法，是制备SiC等高饱和蒸汽压、高熔点半导体材料的有效的方法。?美国Cree公司1997年实现2英寸6H-SiC单晶的市场化，近两年已实现4英寸6H-SiC单晶的市场化，目前占据全球市场的85％。 国内在SiC生长起步较晚，目前主要是山东大学、中科院上海硅酸盐研究所、中科院物理所等单位开展SiC单晶生长制备技术研究，山东大学2007年在实验室生长出了3英寸6H-SiC单晶。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.SiC衬底的制备 物理气相传输法（PVT）： 核心装置如右图所示： SiC原料的升华和晶体的再生长在一个封闭的石墨 坩埚内进行，坩埚处于高温非均匀热场中。SiC原料 部分处于高温中，温度大约在2400~2500摄氏度。 碳化硅粉逐渐分解或升华，产生Si和Si的碳化物混 合蒸汽，并在温度梯度的驱使下向粘贴在坩埚低温 区域的籽晶表面输送，使籽晶逐渐生长为晶体。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.SiC衬底的制备 SiC单晶的加工： 要求：表面超光滑、无缺陷、无损伤。 重要性：直接影响器件的性能。 难度：SiC的莫氏硬度为9.2，难度相当大。 高晶格完整性 低表面粗糙度 无损伤 工艺流程： 切割：用金刚线锯。 粗、精研磨：使用不同粗细的碳化硼和金刚石颗粒加 粗磨和精磨。 粗抛光：机械抛光，用微小的金刚石粉粒进行粗抛。 精抛光：化学机械抛光。 Evaluation