Ge掺杂碳化硅晶体的生长缺陷

作者：张福生; 陈秀芳; 崔潆心; 肖龙飞; 谢雪健; 徐现刚; 胡小波

来源：无机材料学报, 2016, 31(11): 1166-1170.

• 物理气相传输法
• Ge掺杂
• SiC晶体
• 晶格常数

采用物理气相传输法(PVT)制备了2英寸Ge掺杂和非掺SiC晶体,并使用二次离子质谱仪(SIMS)、显微拉曼光谱(Raman spectra)仪、体式显微镜、激光共聚焦显微镜(LEXT)和高分辨X射线衍射(HRXRD)仪等测试手段对其进行了表征。结果表明,Ge元素可以有效地掺入SiC晶体材料中,且掺杂浓度达到2.52′1018/cm3,伴随生长过程中Ge组份的消耗和泄漏,掺杂浓度逐渐降低;生长初期高浓度Ge掺杂会促使6H-SiC向15R-SiC晶型转化,并随着生长过程中Ge浓度的降低快速地转回6H-SiC稳定生长。用LEXT显微镜观察发现,生长初期过高的Ge掺杂导致空洞明显增多,位错密度增加,掺杂晶体中位错密度较非掺晶体增大一倍。HRXRD分析表明掺Ge能增大SiC晶格常数,这将有利于提高与外延III族氮化物材料适配度,并改善器件的性能。

• 单位
  山东大学; 晶体材料国家重点实验室