4H-SiC同质外延基面位错的转化

作     者：杨龙 赵丽霞 吴会旺 Yang Long;Zhao Lixia;Wu Huiwang

作者机构：河北普兴电子科技股份有限公司石家庄050200 河北省新型半导体材料重点实验室(筹)石家庄050200 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2020年第57卷第3期

页      面：250-254页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：4H-SiC 同质外延片 基面位错(BPD) 刃位错 侧向生长 碳硅比 

摘      要：采用化学气相沉积法在4°偏角4H-SiC衬底上进行同质外延生长,并使用500℃熔融KOH对SiC衬底及外延片进行腐蚀。采用同步加速X射线衍射仪和光学显微镜对外延前后基面位错(BPD)形貌进行系统表征,分析了基面位错向刃位错转化的过程。外延生长过程中同时存在台阶流生长和侧向生长(即垂直于台阶方向)两种模式,当侧向生长模式占主导时,能够有效地抑制基面位错向外延层的延伸;当台阶流生长模式占主导时,基面位错延伸至外延层。结果表明,随着碳硅比增加,外延层基面位错密度能够降低至0.05 cm-2,这是由于侧向生长增强导致的。通过优化碳硅比,能够制备出高质量的4H-SiC同质外延片,其基面位错密度和表面缺陷密度分别为0.09和0.12 cm-2。