១. សេចក្តីផ្តើម
បើទោះបីជាមានការស្រាវជ្រាវរាប់ទសវត្សរ៍ក៏ដោយ 3C-SiC heteroepitaxial ដែលដាំដុះលើស្រទាប់ស៊ីលីកុនមិនទាន់សម្រេចបានគុណភាពគ្រីស្តាល់គ្រប់គ្រាន់សម្រាប់កម្មវិធីអេឡិចត្រូនិចឧស្សាហកម្មនៅឡើយទេ។ ការលូតលាស់ជាធម្មតាត្រូវបានអនុវត្តលើស្រទាប់ Si(100) ឬ Si(111) ដែលស្រទាប់នីមួយៗបង្ហាញពីបញ្ហាប្រឈមផ្សេងៗគ្នា៖ ដែនប្រឆាំងដំណាក់កាលសម្រាប់ (100) និងការប្រេះសម្រាប់ (111)។ ខណៈពេលដែលខ្សែភាពយន្តដែលតម្រង់ទិស [111] បង្ហាញពីលក្ខណៈដ៏ជោគជ័យដូចជាដង់ស៊ីតេពិការភាពថយចុះ រូបរាងផ្ទៃប្រសើរឡើង និងភាពតានតឹងទាប ទិសដៅជំនួសដូចជា (110) និង (211) នៅតែមិនទាន់ត្រូវបានសិក្សានៅឡើយ។ ទិន្នន័យដែលមានស្រាប់បង្ហាញថាលក្ខខណ្ឌលូតលាស់ល្អបំផុតអាចជាក់លាក់ទៅតាមការតំរង់ទិស ដែលធ្វើឱ្យការស៊ើបអង្កេតជាប្រព័ន្ធមានភាពស្មុគស្មាញ។ ជាពិសេស ការប្រើប្រាស់ស្រទាប់ Si ដែលមានសន្ទស្សន៍ Miller ខ្ពស់ជាង (ឧទាហរណ៍ (311), (510)) សម្រាប់ heteroepitaxy 3C-SiC មិនដែលត្រូវបានរាយការណ៍ទេ ដែលទុកកន្លែងសំខាន់សម្រាប់ការស្រាវជ្រាវស្វែងយល់លើយន្តការលូតលាស់ដែលពឹងផ្អែកលើការតំរង់ទិស។
២. ពិសោធន៍
ស្រទាប់ 3C-SiC ត្រូវបានដាក់តាមរយៈការដាក់ចំហាយគីមីក្នុងសម្ពាធបរិយាកាស (CVD) ដោយប្រើឧស្ម័នបឋម SiH4/C3H8/H2។ ស្រទាប់ខាងក្រោមគឺជាបន្ទះ Si ទំហំ 1 cm² ដែលមានទិសដៅផ្សេងៗគ្នា៖ (100), (111), (110), (211), (311), (331), (510), (553) និង (995)។ ស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងអស់គឺស្ថិតនៅលើអ័ក្សលើកលែងតែ (100) ដែលបន្ទះកាត់ 2° ត្រូវបានសាកល្បងបន្ថែម។ ការសម្អាតមុនពេលលូតលាស់ពាក់ព័ន្ធនឹងការលុបជាតិខ្លាញ់ដោយប្រើអ៊ុលត្រាសោនក្នុងមេតាណុល។ ពិធីការលូតលាស់រួមមានការដកអុកស៊ីដដើមតាមរយៈការដុត H2 នៅសីតុណ្ហភាព 1000°C បន្ទាប់មកដោយដំណើរការស្តង់ដារពីរជំហាន៖ ការដុតកាបូនរយៈពេល 10 នាទីនៅសីតុណ្ហភាព 1165°C ជាមួយ 12 sccm C3H8 បន្ទាប់មក epitaxy រយៈពេល 60 នាទីនៅសីតុណ្ហភាព 1350°C (សមាមាត្រ C/Si = 4) ដោយប្រើ 1.5 sccm SiH4 និង 2 sccm C3H8។ ការលូតលាស់នីមួយៗរួមមានទិសដៅ Si បួនទៅប្រាំផ្សេងគ្នា ជាមួយនឹងបន្ទះយោងយ៉ាងហោចណាស់មួយ (100)។
៣. លទ្ធផល និងការពិភាក្សា
រូបរាងនៃស្រទាប់ 3C-SiC ដែលដាំដុះលើស្រទាប់ Si ជាច្រើនប្រភេទ (រូបភាពទី 1) បានបង្ហាញពីលក្ខណៈពិសេស និងភាពរដុបនៃផ្ទៃផ្សេងៗគ្នា។ ដោយមើលឃើញ សំណាកដែលដាំដុះលើ Si(100), (211), (311), (553) និង (995) មើលទៅដូចកញ្ចក់ ខណៈពេលដែលសំណាកផ្សេងទៀតមានចាប់ពីពណ៌ទឹកដោះគោ ((331), (510)) រហូតដល់ពណ៌ស្រអាប់ ((110), (111))។ ផ្ទៃរលោងបំផុត (បង្ហាញពីមីក្រូស្ត្រូក្រាមល្អបំផុត) ត្រូវបានទទួលលើស្រទាប់ខាងក្រោម (100)2° និង (995)។ គួរឱ្យកត់សម្គាល់ ស្រទាប់ទាំងអស់នៅតែគ្មានស្នាមប្រេះបន្ទាប់ពីត្រជាក់ រួមទាំង 3C-SiC(111) ដែលងាយនឹងតានតឹង។ ទំហំសំណាកមានកំណត់អាចបានការពារការប្រេះ ទោះបីជាសំណាកមួយចំនួនបានបង្ហាញពីកោង (ការពត់ 30-60 μm ពីកណ្តាលទៅគែម) ដែលអាចរកឃើញនៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍អុបទិកក្នុងការពង្រីក 1000× ដោយសារតែភាពតានតឹងកម្ដៅដែលប្រមូលផ្តុំ។ ស្រទាប់កោងខ្ពស់ដែលដុះលើស្រទាប់ខាងក្រោម Si(111), (211), និង (553) បានបង្ហាញរាងប៉ោងដែលបង្ហាញពីភាពតានតឹងដែលទាមទារឱ្យមានការពិសោធន៍ និងទ្រឹស្តីបន្ថែមទៀតដើម្បីទាក់ទងនឹងការតំរង់ទិសគ្រីស្តាល់។
រូបភាពទី 1 សង្ខេបលទ្ធផល XRD និង AFM (ស្កេននៅ 20×20 μm2) នៃស្រទាប់ 3C-SC ដែលដាំដុះលើស្រទាប់ខាងក្រោម Si ដែលមានទិសដៅខុសៗគ្នា។
រូបភាពមីក្រូទស្សន៍កម្លាំងអាតូម (AFM) (រូបភាពទី 2) បានបញ្ជាក់ពីការសង្កេតអុបទិក។ តម្លៃឫសមធ្យមការ៉េ (RMS) បានបញ្ជាក់ពីផ្ទៃរលោងបំផុតនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម (100)2° និង (995) ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធដូចគ្រាប់ធញ្ញជាតិដែលមានវិមាត្រចំហៀង 400-800 nm។ ស្រទាប់ដែលលូតលាស់ដោយ (110) គឺជាស្រទាប់ដែលរដុបបំផុត ខណៈពេលដែលលក្ខណៈពិសេសពន្លូត និង/ឬស្របគ្នាជាមួយនឹងព្រំដែនមុតស្រួចម្តងម្កាលបានលេចឡើងក្នុងទិសដៅផ្សេងទៀត ((331), (510))។ ការស្កេនកាំរស្មីអ៊ិច (XRD) θ-2θ (សង្ខេបក្នុងតារាងទី 1) បានបង្ហាញពី heteroepitaxy ដែលទទួលបានជោគជ័យសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានសន្ទស្សន៍ Miller ទាបជាង លើកលែងតែ Si(110) ដែលបង្ហាញពីកំពូល 3C-SiC(111) និង (110) ចម្រុះដែលបង្ហាញពីពហុគ្រីស្តាល់។ ការលាយបញ្ចូលគ្នានៃទិសដៅនេះត្រូវបានរាយការណ៍ពីមុនសម្រាប់ Si(110) ទោះបីជាការសិក្សាមួយចំនួនបានសង្កេតឃើញ 3C-SiC ដែលតម្រង់ទិស (111) ផ្តាច់មុខក៏ដោយ ដែលបង្ហាញថាការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពលក្ខខណ្ឌលូតលាស់គឺមានសារៈសំខាន់។ ចំពោះសន្ទស្សន៍ Miller ≥5 ((510), (553), (995)) គ្មានកំពូល XRD ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ θ-2θ ស្តង់ដារទេ ព្រោះប្លង់សន្ទស្សន៍ខ្ពស់ទាំងនេះមិនមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងធរណីមាត្រនេះ។ អវត្តមាននៃកំពូល 3C-SiC ដែលមានសន្ទស្សន៍ទាប (ឧទាហរណ៍ (111), (200)) បង្ហាញពីការលូតលាស់គ្រីស្តាល់តែមួយ ដែលទាមទារការផ្អៀងគំរូដើម្បីរកឃើញការឌីផ្រាក់ស្យុងពីប្លង់សន្ទស្សន៍ទាប។
រូបភាពទី 2 បង្ហាញពីការគណនាមុំប្លង់នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ CFC ។
មុំគ្រីស្តាល់ក្រាហ្វិកដែលបានគណនារវាងប្លង់សន្ទស្សន៍ខ្ពស់ និងសន្ទស្សន៍ទាប (តារាងទី 2) បានបង្ហាញពីការភាន់ច្រឡំធំៗ (>10°) ដែលពន្យល់ពីអវត្តមានរបស់វានៅក្នុងការស្កេន θ-2θ ស្តង់ដារ។ ដូច្នេះ ការវិភាគរូបប៉ូលត្រូវបានធ្វើឡើងលើគំរូដែលតម្រង់ទិស (995) ដោយសារតែរូបរាងគ្រាប់មិនធម្មតារបស់វា (អាចមកពីការលូតលាស់ជួរឈរ ឬការភ្ជាប់គ្នា) និងភាពរដុបទាប។ រូបប៉ូល (111) (រូបភាពទី 3) ពីស្រទាប់ Si និងស្រទាប់ 3C-SiC គឺស្ទើរតែដូចគ្នាបេះបិទ ដែលបញ្ជាក់ពីការលូតលាស់ epitaxial ដោយគ្មានការភ្ជាប់គ្នា។ ចំណុចកណ្តាលបានលេចឡើងនៅ χ≈15° ដែលត្រូវគ្នានឹងមុំទ្រឹស្តី (111)-(995)។ ចំណុចសមមូលស៊ីមេទ្រីចំនួនបីបានលេចឡើងនៅទីតាំងដែលរំពឹងទុក (χ=56.2°/φ=269.4°, χ=79°/φ=146.7° និង 33.6°) ទោះបីជាចំណុចខ្សោយដែលមិនបានព្យាករណ៍នៅ χ=62°/φ=93.3° តម្រូវឱ្យមានការស៊ើបអង្កេតបន្ថែមក៏ដោយ។ គុណភាពគ្រីស្តាល់ ដែលត្រូវបានវាយតម្លៃតាមរយៈទទឹងចំណុចក្នុង φ-scans ហាក់ដូចជាមានសង្ឃឹម ទោះបីជាការវាស់វែងខ្សែកោងរញ្ជួយគឺត្រូវការសម្រាប់ការវាស់វែងបរិមាណក៏ដោយ។ តួលេខប៉ូលសម្រាប់គំរូ (510) និង (553) នៅតែត្រូវបំពេញដើម្បីបញ្ជាក់ពីលក្ខណៈ epitaxial ដែលសន្មត់របស់វា។
រូបភាពទី 3 បង្ហាញដ្យាក្រាមកំពូល XRD ដែលបានកត់ត្រានៅលើគំរូដែលមានទិសដៅ (995) ដែលបង្ហាញប្លង់ (111) នៃស្រទាប់ Si (ក) និងស្រទាប់ 3C-SiC (ខ)។
៤. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ការលូតលាស់ 3C-SiC ប្រភេទ Heteroepitaxial ទទួលបានជោគជ័យលើទិសដៅ Si ភាគច្រើនលើកលែងតែ (110) ដែលផ្តល់សម្ភារៈពហុគ្រីស្តាល់។ ស្រទាប់ខាងក្រោម Si(100)2° និង (995) បានបង្កើតស្រទាប់រលោងបំផុត (RMS <1 nm) ខណៈពេលដែល (111), (211) និង (553) បានបង្ហាញពីការកោងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ (30-60 μm)។ ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានសន្ទស្សន៍ខ្ពស់តម្រូវឱ្យមានការកំណត់លក្ខណៈ XRD កម្រិតខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ តួលេខប៉ូល) ដើម្បីបញ្ជាក់ពី epitaxy ដោយសារតែអវត្តមាននៃកំពូល θ-2θ។ ការងារដែលកំពុងបន្តរួមមានការវាស់ខ្សែកោងរញ្ជួយ ការវិភាគភាពតានតឹងរ៉ាម៉ាន និងការពង្រីកទៅកាន់ទិសដៅសន្ទស្សន៍ខ្ពស់បន្ថែមដើម្បីបញ្ចប់ការសិក្សាស្វែងយល់នេះ។
ក្នុងនាមជាក្រុមហ៊ុនផលិតរួមបញ្ចូលគ្នាបញ្ឈរ XKH ផ្តល់សេវាកម្មកែច្នៃតាមតម្រូវការប្រកបដោយវិជ្ជាជីវៈ ជាមួយនឹងផលប័ត្រដ៏ទូលំទូលាយនៃស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនកាប៊ីត ដោយផ្តល់ជូននូវប្រភេទស្តង់ដារ និងឯកទេស រួមមាន 4H/6H-N, 4H-Semi, 4H/6H-P និង 3C-SiC ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតចាប់ពី 2 អ៊ីញ ដល់ 12 អ៊ីញ។ ជំនាញពេញលេញរបស់យើងក្នុងការដាំដុះគ្រីស្តាល់ ការកែច្នៃដោយភាពជាក់លាក់ និងការធានាគុណភាព ធានានូវដំណោះស្រាយដែលសមស្របសម្រាប់អេឡិចត្រូនិចថាមពល RF និងកម្មវិធីថ្មីៗ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ សីហា-០៨-២០២៥