氢氧等离子体预处理对单晶金刚石刻蚀坑的研究

采用自制的微波等离子体化学气相沉积装置,在高温高压法合成的金刚石的衬底上外延生长单晶金刚石。实验分为两步,首先用氢氧等离子体在生长之前进行预处理刻蚀,然后外延生长30 h。利用金相显微镜和激光拉曼光谱来表征单晶金刚石刻蚀坑以及外延生长的单晶金刚石质量。研究结果表明,氧会优先刻蚀籽晶表面的缺陷和位错,可以通过刻蚀坑密度来判断衬底质量,且经过预处理刻蚀能消除单晶金刚石表面的缺陷。籽晶表面经刻蚀后会出现平底型和尖锥型两种倒金字塔型刻蚀坑,且晶体表面的原本缺陷或由抛光造成起的缺陷会随刻蚀时间延长、刻蚀强度增大而消失。经过氢氧等离子体预处理外延生长的单晶中非金刚石相杂质含量较少,结晶性高。

碳化硅晶片的腐蚀坑尺寸稳定性研究

阐述以4H碳化硅为衬底制造的半导体器件,相较硅基器件有显著优越的特性,应用领域广泛。但碳化硅衬底表面位错的存在,使碳化硅基器件的性能和可靠性严重退化。准确的检测出位错缺陷对碳化硅工业化应用有很重要的意义。实验研究熔融KOH刻蚀碳化硅表面,形成位错腐蚀坑尺寸大小的影响因素,以获得位错缺陷相对稳定的腐蚀形貌,进而提高刻蚀后衬底自动位错检测的准确性和稳定性。