碳化硅外延材料生長(zhǎng)溫度場(chǎng)模擬和表征技術(shù)研究.pdf_第1頁
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1、SiC材料具有許多優(yōu)于硅材料的優(yōu)良性質(zhì),已成為國際上新材料、微電子和光電子領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)同質(zhì)外延碳化硅單晶材料的生長(zhǎng)機(jī)理和外延生長(zhǎng)層的表征方法進(jìn)行了研究。在生長(zhǎng)機(jī)理方面,主要研究在碳化硅單晶襯底材料上同質(zhì)外延的化學(xué)氣相淀積理論,并且通過軟件對(duì)加熱腔里的溫度與流場(chǎng)進(jìn)行模擬,從而對(duì)外延工藝提出一些改進(jìn);在表征方面,主要是對(duì)外延生長(zhǎng)層的表征方法進(jìn)行了總結(jié)與探討。 本文從碳化硅材料生長(zhǎng)方法出發(fā),介紹了外延生長(zhǎng)設(shè)備VP508的結(jié)構(gòu)

2、和主要組件的功能作用,分析了設(shè)備的熱壁反應(yīng)室結(jié)構(gòu)及功能。比較了外延生長(zhǎng)參數(shù),如生長(zhǎng)溫度、生長(zhǎng)壓強(qiáng)、碳硅比和氣流流速,與生長(zhǎng)率和凈載流子濃度的影響關(guān)系。通過對(duì)外延生長(zhǎng)過程的研究,提出了改進(jìn)外延生長(zhǎng)工藝的措施。 為了更深入地了解化學(xué)氣相淀積的反應(yīng)物在反應(yīng)腔里的反應(yīng)情況,采用FEMLAB軟件研究了不同的工藝參數(shù)條件下,反應(yīng)腔,特別是碳化硅襯底上方的溫度與氣流的分布情況。在溫度場(chǎng)中,討論了石墨層與襯底長(zhǎng)度不同時(shí),襯底上的溫度場(chǎng)分布;也討

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