Dislocation i criostail SiC

Is féidir lochtanna micreascópacha a bheith ag tsubstráit SiC, mar shampla Dislocation Scriú Snáithe (TSD), Snáithe Imeall Dislocation (TED), Base Plane Dislocation (BPD), agus daoine eile. Is é is cúis leis na lochtanna seo ná diallais i socrú na n-adamh ag an leibhéal adamhach.

Is gnách go bhfásann criostail SiC ar bhealach a shíneann comhthreomhar leis an c-ais nó ar uillinn bheag leis, rud a chiallaíonn go dtugtar an bonnphlána ar an gcrannphlána freisin. Tá dhá phríomhchineál dislocations sa chriostail. Nuair a bhíonn an líne díláithrithe ingearach leis an mbonnphlána, faigheann an criostail díláithriúcháin ón síolchriostail isteach sa chriostail eipitaxial a fhástar. Tugtar díláithrithe treáite ar na díláithrithe seo agus is féidir iad a chatagóiriú i ndíláithriúcháin imeall snáithithe (TED) agus díláithrithe scriúnna snáithithe (TSD) bunaithe ar threoshuíomh an veicteora Bernoulli chuig an líne díláithrithe. Tugtar díláithrithe bonnphlána (BPD) ar dhíláithriúcháin, áit a bhfuil na línte díláithriúcháin agus na veicteoirí Brönsted araon sa bhonnphlána. Is féidir dislocations ilchodacha a bheith ag criostail SiC freisin, atá ina meascán de na dislocations thuas.

1. TED&TSD

Ritheann díláithriúcháin snáithithe (TSDanna) agus díláithriúcháin imill snáithithe (TEDanna) ar feadh na haise fáis [0001] le veicteoirí éagsúla Burgers de <0001> agus 1/3<11-20>, faoi seach.

Is féidir le TSDanna agus TEDanna araon síneadh ón tsubstráit go dtí an dromchla sliseog agus gnéithe dromchla beaga cosúil le sloc a tháirgeadh. Go hiondúil, tá dlús na TEDanna thart ar 8,000-10,000 1/cm2, atá beagnach 10 n-uaire níos mó ná TSDanna.

Le linn phróiseas fáis epitaxial SiC, leathnaíonn TSD ón tsubstráit go dtí an ciseal epitaxial den TSD leathnaithe féadfaidh sé a bheith ina lochtanna eile ar an eitleán tsubstráit agus iomadaíodh feadh an ais fáis.

Tá sé léirithe, le linn fás epitaxial SiC, go ndéantar TSD a chlaochlú i lochtanna ciseal cruachta (SF) nó lochtanna cairéad ar an eitleán tsubstráit, agus taispeántar TED sa chiseal epitaxial a chlaochlú ó BPD oidhreachta ón tsubstráit le linn fás epitaxial.

2. BPD

Tá veicteoir Burgers de 1/3 <11-20> ag díláithriúcháin eitleáin basal (BPDs), atá suite san eitleán [0001] de chriostail SiC.

Is annamh a bhíonn BPDanna le feiceáil ar dhromchla sliseog SiC. De ghnáth, dírítear iad seo ar an tsubstráit ag dlús 1500 1/cm2, agus níl a ndlús sa chiseal epitaxial ach thart ar 10 1/cm2.

Tuigtear go laghdaítear dlús BPDanna le tiús méadaithe an tsubstráit SiC. Nuair a dhéantar scrúdú orthu ag baint úsáide as photoluminescence (PL), léiríonn na BPDanna gnéithe líneacha. Le linn phróiseas fáis epitaxial SiC, féadfar an BPD leathnaithe a chlaochlú go SF nó TED.

Ón méid thuas, is léir go bhfuil lochtanna i láthair sa sliseog foshraithe SIC. Is féidir na lochtanna seo a fháil mar oidhreacht i bhfás eipiciúil na scannán tanaí, ar féidir leo damáiste marfach a dhéanamh don fheiste SIC. Is féidir go gcaillfí buntáistí SIC ar nós réimse ard -mhiondealú, voltas ard droim ar ais, agus sruth sceite íseal mar thoradh air seo. Ina theannta sin, is féidir leis seo ráta cáilíochta an táirge a laghdú agus bacainní ollmhóra a chur ar thionsclaíocht SIC mar gheall ar iontaofacht laghdaithe.