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    小角晶界對單晶材料的影響有哪些

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    小角晶界對單晶材料的影響有哪些

    發布日期:2020-04-20 00:00 來源:http://www.northstl.com 點擊:

    單晶材料硅晶體生長過程中,由于氣相組分過飽和使晶坯邊緣進行擇優生長,從而產生了偏離籽晶方向的晶格失配區域,在晶格失配區域,不同晶向的晶粒之間形成晶界。晶界通常由擴展邊緣和螺旋位錯構成,并貫穿整個晶錠,這對器件結構是致命的??拷w邊緣的小角晶界是大直徑晶體在非優化工藝條件下生長時形成的,它是SiC材料中具有輕度位錯的不同區域之間的交界,小角晶界作為應力中心,增加了外延生長過程中晶片在缺陷處破裂的可能性,因此應盡量減少或消除晶體中小角晶界的密度。通過觀察同一個晶棒不同生長階段晶片的KOH腐蝕形貌,發現沿著<1-100>方向的小角晶界是在生長過程中刃位錯的滑移引入的,而不是在生長初期形成的,如圖9所示。生長室內的徑向溫度梯度對小角晶界的結構和形貌具有一定的影響,小的徑向溫度梯度可以減少小角晶界的位錯形成[20] 。

    目前SiC單晶材料的主要應用領域有LED照明、雷達、太陽能逆變,未來SiC器件將在智能電網、電動機車、通訊等領域擴展其用途,市場前景不可估量。隨著SiC晶體生產成本的降低,SiC材料正逐步取代Si材料成為功率半導體材料的主流,打破Si芯片由于材料本身性能而產生的瓶頸,SiC材料將會給電子產業帶來革命性的變革。

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