SiC薄膜的VLS選擇性生長研究.pdf

1、分類號密級UDC學位論文SiC薄膜的薄膜的VLS選擇性生長研究選擇性生長研究（題名和副題名）馬天菲馬天菲（作者姓名）指導教師姓名劉興釗劉興釗教授教授電子科技大學電子科技大學成都成都（職務、職稱、學位、單位名稱及地址）申請學位級別碩士碩士專業(yè)名稱電子信息材料與元器件電子信息材料與元器件論文提交日期2007.04.06論文答辯日期2007.05.28學位授予單位和日期電子科技大學電子科技大學答辯委員會主席惲正中惲正中教授教授評閱人惲正中惲正

2、中教授教授周偉周偉副教授副教授2007年4月06日注1注明《國際十進分類法UDC》的類號摘要Ⅰ摘要作為第三代半導體材料之一，碳化硅(SiC)具有禁帶寬度大、熱導率高、電子的飽和漂移速度大、臨界擊穿電場高等特點，是高溫、高頻、大功率、抗輻射半導體器件的首選材料。隨著微電子技術的發(fā)展傳統(tǒng)的Si和GaAs半導體材料由于本身結構和特性的原因，在高溫、高頻等方面越來越顯示出其不足和局限性。因此，在Si基片上生長3CSiC薄膜，既能與目前成熟的Si

3、工藝相兼容，又能發(fā)揮SiC材料的性能優(yōu)點。本論文結合了氣—液—固（VapLiquidSolidVLS）生長工藝，以Ni作催化劑，SiH4為Si源，CH4或C2H2為C源，H2為載氣，采用化學氣相沉積（CVD）在刻蝕有矩形凹槽的Si（100）基片上選擇性生長3CSiC薄膜。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、電子能量色散譜儀（EDS）、X射線衍射儀（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、電子背散射衍射技術（EBSD）等手段對所生長的SiC薄膜進行

4、表征，系統(tǒng)研究了催化劑用量、碳源種類、襯底溫度、CH4與SiH4的流量比等工藝參數(shù)對SiC薄膜形貌、成份、晶體結構的影響。結果表明：在使用CH4作碳源催化劑用量適中CSi為2:1且襯底溫度較高的條件下在刻蝕有矩形長槽的Si（100）基片上選擇性地生長出了高質量的3CSiC薄膜，薄膜的生長速率達到30μmh～60μmh。為了進一步分析VLS選擇性生長的機理，本論文還就VLS選擇性生長SiC薄膜與氣相生長SiC薄膜進行了對比研究，結果表明：