1. សេចក្តីផ្តើម
ទោះបីជាមានការស្រាវជ្រាវជាច្រើនទសវត្សរ៍ក៏ដោយ heteroepitaxial 3C-SiC ដែលដាំដុះនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនមិនទាន់ទទួលបានគុណភាពគ្រីស្តាល់គ្រប់គ្រាន់សម្រាប់កម្មវិធីអេឡិចត្រូនិកឧស្សាហកម្មទេ។ ការលូតលាស់ជាធម្មតាត្រូវបានអនុវត្តនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម Si(100) ឬ Si(111) ដែលនីមួយៗបង្ហាញពីបញ្ហាប្រឈមផ្សេងៗគ្នា៖ ដែនប្រឆាំងនឹងដំណាក់កាលសម្រាប់ (100) និងការបង្ក្រាបសម្រាប់ (111) ។ ខណៈពេលដែលខ្សែភាពយន្តដែលតម្រង់ទិស [111] បង្ហាញលក្ខណៈដែលអាចសម្រេចបាន ដូចជាការថយចុះដង់ស៊ីតេនៃពិការភាព ការកែលម្អរូបសណ្ឋានលើផ្ទៃ និងភាពតានតឹងទាប ការតំរង់ទិសជំនួសដូចជា (110) និង (211) នៅតែមិនទាន់បានសិក្សានៅឡើយ។ ទិន្នន័យដែលមានស្រាប់បង្ហាញថាលក្ខខណ្ឌនៃការលូតលាស់ដ៏ល្អប្រសើរអាចជាការតំរង់ទិសជាក់លាក់ ដែលធ្វើអោយការស៊ើបអង្កេតជាប្រព័ន្ធមានភាពស្មុគស្មាញ។ គួរកត់សម្គាល់ថាការប្រើប្រាស់ស្រទាប់ខាងក្រោមMiller-index Si ខ្ពស់ (ឧ, (311), (510)) សម្រាប់ 3C-SiC heteroepitaxy មិនដែលត្រូវបានរាយការណ៍ទេ ដោយទុកកន្លែងសំខាន់សម្រាប់ការស្រាវជ្រាវរុករកលើយន្តការកំណើនដែលពឹងផ្អែកលើការតំរង់ទិស។
2. ពិសោធន៍
ស្រទាប់ 3C-SiC ត្រូវបានដាក់តាមរយៈការទម្លាក់ចំហាយគីមីសម្ពាធបរិយាកាស (CVD) ដោយប្រើឧស្ម័នមុនគេ SiH4/C3H8/H2។ ស្រទាប់ខាងក្រោមគឺ 1 cm² Si wafers ជាមួយនឹងការតំរង់ទិសផ្សេងៗគ្នា: (100), (111), (110), (211), (311), (331), (510), (553), (995) ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងអស់ស្ថិតនៅលើអ័ក្ស លើកលែងតែ (100) ដែល 2° off-cut wafers ត្រូវបានធ្វើតេស្តបន្ថែម។ ការសម្អាតមុនការលូតលាស់ពាក់ព័ន្ធនឹងការ degreasing ultrasonic នៅក្នុង methanol ។ ពិធីការការលូតលាស់រួមមានការដកអុកស៊ីដដើមតាមរយៈការ annealing H2 នៅ 1000°C អមដោយដំណើរការស្តង់ដារពីរជំហាន៖ carburization រយៈពេល 10 នាទីនៅ 1165°C ជាមួយ 12 sccm C3H8 បន្ទាប់មក epitaxy រយៈពេល 60 នាទីនៅ 1350°C (C/Si ratio = 4) ដោយប្រើ Si 4 និង 8cm ។ ដំណើរការរីកចម្រើននីមួយៗរួមបញ្ចូលការតំរង់ទិស Si ផ្សេងគ្នាពី 4 ទៅ 5 ដោយមាន wafer យោងយ៉ាងហោចណាស់មួយ (100) ។
3. លទ្ធផល និងការពិភាក្សា
សរីរវិទ្យានៃស្រទាប់ 3C-SiC ដែលដុះនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម Si ផ្សេងៗ (រូបភាពទី 1) បានបង្ហាញពីលក្ខណៈពិសេស និងផ្ទៃរដុបខុសៗគ្នា។ តាមការមើលឃើញ គំរូដែលដាំដុះនៅលើ Si(100), (211), (311), (553) និង (995) មើលទៅដូចជាកញ្ចក់ ខណៈដែលខ្លះទៀតមានចាប់ពីទឹកដោះគោ (((331), (510)) ដល់រិល ((110), (111))។ ផ្ទៃរលោងបំផុត (បង្ហាញមីក្រូរចនាសម្ព័នល្អបំផុត) ត្រូវបានទទួលនៅលើ (100) 2 °បិទ និង (995) ស្រទាប់ខាងក្រោម។ គួរកត់សម្គាល់ថាស្រទាប់ទាំងអស់នៅតែមិនមានស្នាមប្រេះបន្ទាប់ពីត្រជាក់ រួមទាំងជាធម្មតា 3C-SiC(111) ដែលងាយនឹងស្ត្រេស។ ទំហំគំរូមានកំណត់អាចទប់ស្កាត់ការបំបែកបាន ទោះបីជាគំរូខ្លះបង្ហាញការបត់ជើង (ការផ្លាត 30-60 μm ពីកណ្តាលទៅគែម) អាចរកឃើញនៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍អុបទិកនៅកម្រិតពង្រីក 1000 × ដោយសារភាពតានតឹងកម្ដៅបង្គរ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមខ្ពស់ដែលដុះនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម Si(111), (211) និង (553) បានបង្ហាញរាងរាងកោងដែលបង្ហាញពីភាពតានតឹងនៃភាពតានតឹង ដែលទាមទារការងារពិសោធន៍ និងទ្រឹស្តីបន្ថែមទៀតដើម្បីទាក់ទងជាមួយការតំរង់ទិសគ្រីស្តាល់។
រូបភាពទី 1 សង្ខេបលទ្ធផល XRD និង AFM (ស្កេននៅ 20 × 20 μ m2) នៃស្រទាប់ 3C-SC ដែលលូតលាស់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម Si ជាមួយនឹងទិសដៅផ្សេងគ្នា។
រូបភាពមីក្រូទស្សន៍កម្លាំងអាតូមិក (AFM) (រូបភាពទី 2) ការសង្កេតអុបទិកដែលបានបញ្ជាក់។ តម្លៃ Root-mean-square (RMS) បានបញ្ជាក់ពីផ្ទៃរលោងបំផុតនៅលើ (100) 2 °បិទ និង (995) ស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធដូចគ្រាប់ធញ្ញជាតិដែលមានវិមាត្រក្រោយ 400-800 nm ។ ស្រទាប់ដែលលូតលាស់ (110) គឺជាស្រទាប់គ្រើមបំផុត ខណៈពេលដែលលក្ខណៈពិសេសដែលពន្លូត និង/ឬប៉ារ៉ាឡែលជាមួយនឹងព្រំដែនមុតស្រួចម្តងម្កាលបានលេចឡើងក្នុងទិសដៅផ្សេងទៀត ((331), (510)) ។ ការស្កែនកាំរស្មីអ៊ិច (XRD) θ-2θ (សង្ខេបក្នុងតារាងទី 1) បង្ហាញពី heteroepitaxy ជោគជ័យសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមនៃសន្ទស្សន៍ Miller លើកលែងតែ Si(110) ដែលបង្ហាញពីកំពូល 3C-SiC (111) និង (110) លាយគ្នាដែលបង្ហាញពី polycrystallinity ។ ការលាយតំរង់ទិសនេះត្រូវបានរាយការណ៍ពីមុនសម្រាប់ Si(110) ទោះបីជាការសិក្សាមួយចំនួនបានសង្កេតមើល 3C-SiC ផ្តាច់មុខ (111) ក៏ដោយ ដែលបង្ហាញថាការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពលក្ខខណ្ឌនៃការលូតលាស់គឺសំខាន់ណាស់។ សម្រាប់សន្ទស្សន៍ Miller ≥5 ((510), (553), (995)) គ្មាន XRD peaks ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ θ-2θ ស្តង់ដារទេ ចាប់តាំងពីយន្តហោះសន្ទស្សន៍ខ្ពស់ទាំងនេះមិនមានការរំខាននៅក្នុងធរណីមាត្រនេះ។ អវត្ដមាននៃកំពូលសន្ទស្សន៍ 3C-SiC ទាប (ឧ, (111), (200)) បង្ហាញពីការលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់តែមួយ ដែលទាមទារការលំអៀងគំរូ ដើម្បីរកមើលការបំផ្លិចបំផ្លាញពីយន្តហោះសន្ទស្សន៍ទាប។
រូបភាពទី 2 បង្ហាញពីការគណនាមុំយន្តហោះនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ CFC ។
មុំគ្រីស្តាល់ដែលបានគណនារវាងយន្តហោះសន្ទស្សន៍ខ្ពស់ និងសន្ទស្សន៍ទាប (តារាងទី 2) បានបង្ហាញពីភាពខុសឆ្គងធំ (> 10°) ដោយពន្យល់ពីអវត្តមានរបស់ពួកគេក្នុងការស្កែន θ-2θ ស្តង់ដារ។ ដូច្នេះការវិភាគលើរូបប៉ូលត្រូវបានធ្វើឡើងលើគំរូតម្រង់ទិស (995) ដោយសាររូបចម្លាក់គ្រាប់មិនប្រក្រតីរបស់វា (អាចមកពីការលូតលាស់នៃជួរឈរ ឬភ្លោះ) និងភាពរដុបទាប។ តួលេខបង្គោល (111) (រូបទី 3) ពីស្រទាប់ខាងក្រោម Si និងស្រទាប់ 3C-SiC គឺស្ទើរតែដូចគ្នាបេះបិទ ដែលបញ្ជាក់ពីការលូតលាស់របស់ epitaxial ដោយមិនមានការភ្លោះ។ ចំណុចកណ្តាលបានបង្ហាញខ្លួននៅ χ≈15° ដែលត្រូវនឹងមុំទ្រឹស្តី (111)-(995)។ ចំណុចសមមូលស៊ីមេទ្រីចំនួនបីបានបង្ហាញខ្លួននៅទីតាំងដែលរំពឹងទុក (χ=56.2°/φ=269.4°, χ=79°/φ=146.7° និង 33.6°) ទោះបីជាចំណុចខ្សោយដែលមិនអាចទាយទុកជាមុនបាននៅ χ=62°/φ=93.3° ទាមទារការស៊ើបអង្កេតបន្ថែម។ គុណភាពគ្រីស្តាល់ ដែលត្រូវបានវាយតម្លៃតាមរយៈទទឹងកន្លែងនៅក្នុងការស្កេន φ ហាក់ដូចជាមានជោគជ័យ ទោះបីជាការវាស់ខ្សែកោងគឺចាំបាច់សម្រាប់បរិមាណក៏ដោយ។ តួលេខបង្គោលសម្រាប់ (510) និង (553) សំណាកនៅតែត្រូវបញ្ចប់ ដើម្បីបញ្ជាក់ពីធម្មជាតិដែលគេសន្មត់ថា epitaxial របស់ពួកគេ។
រូបភាពទី 3 បង្ហាញពីដ្យាក្រាមកំពូល XRD ដែលបានកត់ត្រានៅលើគំរូតម្រង់ទិស (995) ដែលបង្ហាញប្លង់ (111) នៃស្រទាប់ខាងក្រោម Si (a) និងស្រទាប់ 3C-SiC (b) ។
4. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ការលូតលាស់របស់ Heteroepitaxial 3C-SiC បានទទួលជោគជ័យលើការតំរង់ទិស Si ភាគច្រើន លើកលែងតែ (110) ដែលផ្តល់លទ្ធផលជាវត្ថុធាតុ polycrystalline ។ ស្រទាប់ខាងក្រោម Si(100) 2° និង (995) បានបង្កើតស្រទាប់រលោងបំផុត (RMS <1 nm) ខណៈពេលដែល (111), (211) និង (553) បង្ហាញពីការបត់ជើងធំ (30-60 μm) ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានលិបិក្រមខ្ពស់ទាមទារការកំណត់លក្ខណៈ XRD កម្រិតខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ តួលេខបង្គោល) ដើម្បីបញ្ជាក់អេពីតាស៊ី ដោយសារអវត្តមាន θ-2θ កំពូល។ ការងារដែលកំពុងដំណើរការរួមមានការវាស់ខ្សែកោង ការវិភាគភាពតានតឹង Raman និងការពង្រីកទៅទិសដៅសន្ទស្សន៍ខ្ពស់បន្ថែម ដើម្បីបញ្ចប់ការសិក្សាស្រាវជ្រាវនេះ។
ក្នុងនាមជាក្រុមហ៊ុនផលិតរួមបញ្ចូលគ្នាបញ្ឈរ XKH ផ្តល់នូវសេវាកម្មកែច្នៃតាមតម្រូវការប្រកបដោយវិជ្ជាជីវៈជាមួយនឹងផលប័ត្រដ៏ទូលំទូលាយនៃស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាបៃ ដែលផ្តល់ជូននូវប្រភេទស្តង់ដារ និងឯកទេសរួមមាន 4H/6H-N, 4H-Semi, 4H/6H-P និង 3C-SiC ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតចាប់ពី 2-inch ដល់ 12-inch។ ជំនាញពីចុងដល់ចប់របស់យើងក្នុងការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ ភាពជាក់លាក់នៃម៉ាស៊ីន និងការធានាគុណភាពធានានូវដំណោះស្រាយដែលតម្រូវសម្រាប់គ្រឿងអេឡិចត្រូនិកថាមពល RF និងកម្មវិធីដែលកំពុងរីកចម្រើន។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ សីហា-០៨-២០២៥