1. Fampidirana
Na dia efa am-polony taona maro aza ny fikarohana, ny 3C-SiC heteroepitaxial ambolena amin'ny substrates silicon dia mbola tsy nahazo kalitao kristaly ampy ho an'ny fampiharana elektronika indostrialy. Ny fitomboana dia matetika atao amin'ny substrates Si(100) na Si(111), izay samy manana fanamby miavaka: sehatra anti-phase ho an'ny (100) sy triatra ho an'ny (111). Na dia mampiseho toetra mampanantena toy ny fihenan'ny hakitroky ny lesoka, ny fanatsarana ny endriky ny velarana, ary ny fihenjanana ambany kokoa aza ny sarimihetsika [111], dia mbola tsy voadinika tsara ny fironana hafa toy ny (110) sy (211). Ny angon-drakitra misy dia manondro fa ny fepetra fitomboana tsara indrindra dia mety ho manokana amin'ny fironana, ka manasarotra ny fanadihadiana ara-drafitra. Tsara homarihina fa ny fampiasana substrates Si avo lenta kokoa (ohatra, (311), (510)) ho an'ny heteroepitaxy 3C-SiC dia tsy mbola nisy tatitra, ka mamela toerana lehibe ho an'ny fikarohana fikarohana momba ny mekanisma fitomboana miankina amin'ny fironana.
2. Fanandramana
Napetraka tamin'ny alalan'ny fametrahana etona simika (CVD) amin'ny tsindry atmosfera (CVD) ireo sosona 3C-SiC, izay nampiasana entona mialoha ny SiH4/C3H8/H2. Ireo sosona ireo dia wafer Si 1 cm² misy endrika samihafa: (100), (111), (110), (211), (311), (331), (510), (553), ary (995). Ny sosona rehetra dia teo amin'ny axe afa-tsy ny (100), izay notsapaina fanampiny ireo wafer tsy voakapa 2°. Ny fanadiovana mialoha ny fitomboana dia nahitana ny fanesorana menaka tamin'ny alalan'ny ultrasonic tamin'ny methanol. Ny protocole fitomboana dia nahitana ny fanesorana ny oksida teratany tamin'ny alàlan'ny fanafanana H2 amin'ny 1000°C, arahin'ny dingana roa mahazatra: carburization mandritra ny 10 minitra amin'ny 1165°C miaraka amin'ny 12 sccm C3H8, avy eo epitaxy mandritra ny 60 minitra amin'ny 1350°C (tahan'ny C/Si = 4) amin'ny fampiasana 1.5 sccm SiH4 sy 2 sccm C3H8. Ny fitomboana tsirairay dia nahitana fironana Si efatra ka hatramin'ny dimy samihafa, miaraka amin'ny wafer referansa iray (100) farafahakeliny.
3. Vokatra sy Fifanakalozan-kevitra
Ny endriky ny sosona 3C-SiC nambolena tamin'ny substrate Si isan-karazany (Sary 1) dia naneho endrika miavaka sy haratsian-tarehy. Raha jerena, ny santionany nambolena tamin'ny Si(100), (211), (311), (553), ary (995) dia toa fitaratra, raha ny hafa kosa dia manomboka amin'ny ronono ((331), (510)) ka hatramin'ny matroka ((110), (111)). Ny velarana malama indrindra (mampiseho ny rafitra bitika tsara indrindra) dia azo tamin'ny substrate (100)2° tsy mitongilana sy (995). Mahagaga fa nijanona tsy nisy triatra ny sosona rehetra taorian'ny fampangatsiahana, anisan'izany ny 3C-SiC(111) izay matetika mora voan'ny stress. Ny haben'ny santionany voafetra dia mety nisakana ny triatra, na dia nisy santionany sasany aza naneho fiolahana (30-60 μm deflection avy eo afovoany mankany amin'ny sisiny) azo tsikaritra amin'ny mikroskopia optika amin'ny fampitomboana 1000× noho ny stress mafana miangona. Ireo sosona miondrika be nambolena teo amin'ny substrate Si(111), (211), ary (553) dia naneho endrika mivalombalona izay manondro ny fihenjanana, izay mitaky asa fanandramana sy teorika fanampiny mba hampifandraisana amin'ny fironana kristalografika.
Ny Sary 1 dia mamintina ny valin'ny XRD sy AFM (fijerena amin'ny 20×20 μ m2) avy amin'ny sosona 3C-SC nambolena tamin'ny substrates Si miaraka amin'ny fironana samihafa.
Nanamarina ny fandinihana optika ny sary mikroskopia hery atomika (AFM) (Sary 2). Ny sandan'ny faka-mean-square (RMS) dia nanamafy ny velarana malama indrindra amin'ny substrates (100)2° off sy (995), izay ahitana rafitra mitovy amin'ny voamaina misy refy 400-800 nm. Ny sosona (110) no tena henjana indrindra, raha toa kosa ka niseho tamin'ny fironana hafa ny endri-javatra lava sy/na mifanitsy misy sisin-tany maranitra indraindray ((331), (510)). Ny scan X-ray diffraction (XRD) θ-2θ (fintinina ao amin'ny Tabilao 1) dia naneho heteroepitaxy nahomby ho an'ny substrates ambany Miller-index, afa-tsy ny Si(110) izay naneho tampon'isa mifangaro 3C-SiC(111) sy (110) izay manondro polycrystallinity. Efa notaterina teo aloha ho an'ny Si(110) ity fifangaroan'ny fironana ity, na dia nisy fanadihadiana sasany aza nahita 3C-SiC mifantoka amin'ny (111) manokana, izay milaza fa tena ilaina ny fanatsarana ny toe-javatra fitomboana. Ho an'ny index Miller ≥5 ((510), (553), (995)), dia tsy nisy tampon'ny XRD hita tamin'ny firafitra θ-2θ mahazatra satria ireo planina index avo lenta ireo dia tsy miparitaka amin'ity jeometrika ity. Ny tsy fisian'ny tampon'ny 3C-SiC index ambany (ohatra, (111), (200)) dia manondro fitomboana kristaly tokana, izay mitaky ny fanonganana ny santionany mba hahitana ny difraksiona avy amin'ny planina index ambany.
Ny Sary 2 dia mampiseho ny kajy ny zoro fisaka ao anatin'ny rafitry ny kristaly CFC.
Ny zoro kristalografika nokajiana teo amin'ny fiaramanidina avo lenta sy ambany lenta (Tabilao 2) dia naneho tsy fitoviana lehibe (>10°), izay manazava ny tsy fisian'izy ireo amin'ny scan θ-2θ mahazatra. Noho izany, natao tamin'ny santionany (995) ny fanadihadiana ny sarin'ny tsato-kazo noho ny endrika granular tsy mahazatra (mety ho avy amin'ny fitomboan'ny tsanganana na ny kambana) ary ny tsy fahampian'ny harafesina. Saika mitovy ny sarin'ny tsato-kazo (111) (Sary 3) avy amin'ny substrate Si sy ny sosona 3C-SiC, izay manamafy ny fitomboana epitaxial tsy misy kambana. Niseho tamin'ny χ≈15° ny teboka afovoany, mifanaraka amin'ny zoro teorika (111)-(995). Niseho tamin'ny toerana andrasana ny teboka telo mitovy amin'ny symmetry (χ=56.2°/φ=269.4°, χ=79°/φ=146.7° ary 33.6°), na dia mitaky fanadihadiana bebe kokoa aza ny teboka malemy tsy nampoizina tamin'ny χ=62°/φ=93.3°. Toa mampanantena ny kalitaon'ny kristaly, izay tombanana amin'ny alalan'ny sakany teboka amin'ny φ-scans, na dia ilaina aza ny fandrefesana ny fiolahana mihodinkodina mba hamaritana ny isa. Mbola mila vita ny tarehimarika pole ho an'ny santionany (510) sy (553) mba hanamafisana ny toetrany epitaxial heverina.
Ny Sary 3 dia mampiseho ny kisarisary tendron'ny XRD voarakitra ao amin'ny santionany (995), izay mampiseho ny sehatra (111) amin'ny substrate Si (a) sy ny sosona 3C-SiC (b).
4. Famaranana
Nahomby tamin'ny ankamaroan'ny fironana Si ny fitomboan'ny heteroepitaxial 3C-SiC afa-tsy ny (110), izay nahazoana fitaovana polycrystalline. Ny substrates Si(100)2° off sy (995) no nahazoana sosona malama indrindra (RMS <1 nm), raha toa kosa ny (111), (211), ary (553) dia naneho fiolahana miharihary (30-60 μm). Ny substrates avo lenta dia mitaky famaritana XRD mandroso (ohatra, sary pole) mba hanamafisana ny epitaxy noho ny tsy fisian'ny tendrony θ-2θ. Ny asa mitohy dia ahitana ny fandrefesana ny fiolahana mihodinkodina, ny famakafakana ny fihenjanana Raman, ary ny fanitarana ny fironana avo lenta fanampiny mba hamitana ity fandalinana fikarohana ity.
Amin'ny maha-mpanamboatra mitambatra mitsangana azy, ny XKH dia manome serivisy fanodinana matihanina namboarina manokana miaraka amin'ny portfolio feno amin'ny substrates silicon carbide, manolotra karazana mahazatra sy manokana ao anatin'izany ny 4H/6H-N, 4H-Semi, 4H/6H-P, ary 3C-SiC, misy amin'ny savaivony manomboka amin'ny 2-inch ka hatramin'ny 12-inch. Ny fahaizanay manomboka amin'ny voalohany ka hatramin'ny farany amin'ny fitomboan'ny kristaly, ny fanodinana precision, ary ny fiantohana ny kalitao dia miantoka vahaolana mifanaraka amin'ny elektronika herinaratra, RF, ary fampiharana vao misondrotra.
Fotoana fandefasana: 08 Aogositra 2025