1. Kupu Whakataki
Ahakoa nga tekau tau o te rangahau, ko te heteroepitaxial 3C-SiC i tupu i runga i nga taputapu silicon kaore ano kia eke ki te kounga o te karaihe mo nga tono hiko ahumahi. Ko te tipu ka mahia i runga i nga taputapu Si(100), Si(111) ranei, he wero motuhake mo ia waahanga: nga waahi-waahanga mo te (100) me te pakaru mo te (111). Ahakoa e whakaatu ana nga kiriata [111]-a-ringa i nga ahuatanga pai penei i te iti o te kiato koha, te pai ake o te ahua o te mata, me te ahotea iti, ko nga ahuatanga rereke penei i te (110) me te (211) kei te ako tonu. Ko nga raraunga o naianei e kii ana ko nga ahuatanga tipu tino pai pea ko te waahanga-motuhake, he whakararu i te rangahau nahanaha. Ko te mea nui, ko te whakamahinga o nga taputapu teitei-Miller-index Si (hei tauira, (311), (510)) mo te 3C-SiC heteroepitaxy kaore ano kia panuitia, ka waiho he waahi nui mo te rangahau torotoro mo nga tikanga tipu e whakawhirinaki ana ki te kaupapa.
2. Whakamatau
Ko nga paparanga 3C-SiC i tuuhia ma te pehanga matū kohu matū (CVD) ma te whakamahi i nga hau o mua SiH4/C3H8/H2. Ko nga taputapu ko te 1 cm² Si angiangi me nga ahuatanga rereke: (100), (111), (110), (211), (311), (331), (510), (553), me (995). Ko nga taputapu katoa i runga-tuaka haunga mo te (100), i whakamatauria ano nga angiangi tapatapahi 2°. Ko te horoi i mua i te tipu ka uru ki te whakakorenga ultrasonic i roto i te methanol. Ko te kawa tipu ko te tango waikura taketake na roto i te H2 annealing i te 1000°C, ka whai i te tukanga e rua-taahiraa paerewa: te carburization mo te 10 meneti i te 1165°C me te 12 sccm C3H8, katahi ka epitaxy mo te 60 meneti i te 1350°C (C/Si ratio = 4) ma te whakamahi i te SiscH4 me te C8 sc. Ko ia oma tipu he wha ki te rima nga ahuatanga Si rereke, me te neke atu i te kotahi (100) te angiangi tohutoro.
3. Nga Hua me te Matapaki
Ko te ahua o nga paparanga 3C-SiC i tupu i runga i nga momo Si substrates (Fig. 1) i whakaatu i nga ahuatanga o te mata me te taratara. Ko nga tauira i tupu i runga i te Si(100), (211), (311), (553), me te (995) ka rite ki te whakaata, ko etahi atu mai i te miraka ((331), (510)) ki te puhoi ((110), (111)). Ko nga papa maeneene (e whakaatu ana i te hanganga moroiti tino pai) i riro mai i runga (100)2° atu me te (995) tïpako. He mea whakamiharo, ka noho kapiti-kore nga paparanga katoa i muri i te whakamataotanga, tae atu ki te 3C-SiC(111) e tino taumaha ana. Na te iti o te rahi o te tauira i aukati i te pakaru, ahakoa ko etahi tauira i whakaatu i te tuohu (30-60 μm te hurihanga mai i waenganui ki te taha) ka kitea i raro i te karu kanohi kanohi i te 1000x te whakanui na te nui o te ahotea waiariki. Ko nga paparanga tino piko i tupu i runga i nga taputapu Si(111), (211), me te (553) e whakaatu ana i nga ahua kopikopiko e tohu ana i te riaka maataki, me mahi ano he mahi whakamatautau me te ariā kia hono atu ki te whakatakotoranga tioata.
Ko te Whakaaturanga 1 e whakapoto ana i nga hua XRD me te AFM (te matawai i te 20×20 μm2) nga hua o nga paparanga 3C-SC i tupu i runga i nga taputapu Si me nga ahuatanga rereke.
Ko nga whakaahua moroiti kaha ngota (AFM) (Fig. 2) i whakamana i nga tirohanga mata. Ko nga uara Root-mean-square (RMS) i whakapumau i nga mata maeneene i runga i te (100)2° atu me te (995) nga taputapu, e whakaatu ana i nga hanganga rite witi me te 400-800 nm te taha taha. Ko te paparanga tupu (110) te mea taratara rawa atu, ko nga ahuatanga whakaroa, whakarara hoki/ranei me nga rohe koi i etahi wa ka puta ki etahi atu ritenga ((331), (510)). Ko nga matawai X-ray diffraction (XRD) θ-2θ (i whakarāpopotohia i te Ripanga 1) i whakaatu i te heteroepitaxy angitu mo nga taputapu-iti-Miller-index, engari mo te Si (110) i whakaatu i nga tihi 3C-SiC (111) me (110) e tohu ana i te polycrystallinity. Ko tenei whakaurunga whakahiatotanga kua panuitia i mua mo te Si(110), ahakoa i kitea e etahi rangahau motuhake (111)-a 3C-SiC, e kii ana he mea nui te arotautanga o nga ahuatanga tipu. Mo nga tohu Miller ≥5 ((510), (553), (995)), kaore i kitea nga tihi XRD i roto i te whirihoranga paerewa θ-2θ mai i te mea ko enei rererangi taurangi teitei kaore i te rereke i roto i tenei ahuahanga. Ko te kore o nga tihi 3C-SiC iti-taurangi (hei tauira, (111), (200)) e whakaatu ana i te tipu-kiriata-kotahi, e hiahia ana kia titaha tauira ki te kite i te rereketanga mai i nga rererangi-iti.
Ko te Whakaahua 2 e whakaatu ana i te tataunga o te koki rererangi i roto i te hanganga tioata CFC.
Ko nga koki crystallographic kua tatauhia i waenga i nga rererangi taupū-nui me nga rererangi-iti-iti (Ripanga 2) i whakaatu he nui te pohehe (>10°), e whakamarama ana i te korenga o nga matawai θ-2θ. No reira i whakahaerea te wetewete ahua pou i runga i te tauira (995) na te ahua rereke o te ahua o te kirikiri (i te tipu o te pou, i te mahanga ranei) me te iti o te taratara. Ko nga (111) nga tohu pou (Fig. 3) mai i te Si substrate me te paparanga 3C-SiC he rite tonu, e whakau ana i te tipu o te epitaxial kaore he mahanga. I puta te waahi pokapū ki te χ≈15°, he rite ki te koki ariā (111)-(995). E toru nga waahi hangarite-rite i puta ki nga waahi e tumanakohia ana (χ=56.2°/φ=269.4°, χ=79°/φ=146.7° me te 33.6°), ahakoa he waahi ngoikore ohorere i te χ=62°/φ=93.3° me rangahau ano. Ko te kounga tioata, ka aromatawaihia ma te whanui wahi i roto i te φ-scans, he ahua pai, ahakoa me whai ine inenga pihinga toka mo te ine. Ko nga tatauranga pou mo te (510) me te (553) nga tauira ka noho tonu hei whakaoti hei whakapumau i te ahua epitaxial.
Ko te ahua 3 e whakaatu ana i te hoahoa tihi XRD kua tuhia ki te tauira (995) e aro ana, e whakaatu ana i nga (111) nga rererangi o te substrate Si (a) me te paparanga 3C-SiC (b).
4. Whakamutunga
I angitu te tipu o te Heteroepitaxial 3C-SiC i runga i te nuinga o nga ritenga Si engari (110), i puta mai he rauemi polycrystalline. Si(100)2° off and (995) substrates production the smoothest layers (RMS <1 nm), while (111), (211), and (553) i whakaatu nui te tuohu (30-60 μm). Ko nga taputapu tohu-nui e hiahia ana ki te tohu XRD matatau (hei tauira, nga tohu pou) hei whakau i te epitaxy na te ngaro o nga tihi θ-2θ. Kei roto i nga mahi e haere tonu ana nga inenga oka, te wetewete i te ahotea o Raman, me te roha atu ki etahi atu waahanga-nui hei whakaoti i tenei rangahau tuhura.
I te mea he kaihanga whakauru poutū, ka whakarato a XKH i nga ratonga tukatuka ngaio me te kopae matawhānui o nga taputapu carbide silicon, e tuku ana i nga momo paerewa me nga momo motuhake tae atu ki te 4H / 6H-N, 4H-Semi, 4H / 6H-P, me te 3C-SiC, e waatea ana i roto i nga diameters mai i te 2-inihi ki te 12-inihi. Ko ta matou tohungatanga mutunga-ki-mutunga mo te tipu o te karaihe, te miihini tika, me te whakapumautanga o te kounga e whakarite ana i nga otinga mo te hikohiko hiko, RF, me nga tono ka puta ake.
Te wa tuku: Akuhata-08-2025