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同步辐射白光形貌术观察SiC单晶中的微小多型结构

李现祥 , 董捷 , 胡小波 , 李娟 , 姜守振 , 王丽 , 陈秀芳 , 徐现刚 , 王继扬 , 蒋民华 , 田玉莲 , 黄万霞 , 朱佩平

采用同步辐射白光形貌术观察了6H和4H-SiC单晶片中的微小多型结构.基于透射同步辐射形貌术的衍射几何和晶片的取向,计算了SiC晶体中3种主要多型在Lane像中对应不同反射的成像位置,并与实际结果进行了比较.鉴别出6H和4H-SiC单晶中分别存在着少量的4H-SiC和15R-SiC多型的寄生生长.

关键词: 多型夹杂 , 同步辐射白光形貌术 , SiC单晶

SiC单晶片的超精密加工

李娟 , 陈秀芳 , 马德营 , 姜守振 , 李现祥 , 王丽 , 董捷 , 胡小波 , 徐现刚 , 王继扬 , 蒋民华

功能材料

半导体晶片的加工质量和精度,直接影响到器件的性能.本文提出了一种超精密加工SiC晶片的方法,并详细论述了化学机械抛光的原理.加工后的SiC单晶片,平整度为±3μm,粗糙度＜5nm,且应力较小.

关键词: 化学机械抛光 , 粗糙度 , 平整度

6H-SiC晶片的退火处理

姜守振 , 李娟 , 陈秀芳 , 王英民 , 宁丽娜 , 于光伟 , 胡小波 , 徐现刚 , 王继杨 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.05.010

本文在背景Ar气压力为8×104Pa、温度为1800～2000℃的条件下,对升华法生长SiC单晶的籽晶进行了原位退火处理,利用原子力显微镜和光学显微镜对退火后的6H-SiC晶片表面进行了观察,研究了退火温度和时间对晶片表面的影响.发现经过退火处理后的籽晶表面存在规则的生长台阶,有助于侧面生长模式的发展,进一步有助于台阶流生长模式的发展.通过对籽晶的退火处理,降低了螺旋生长中心的密度,从而减少多型夹杂、小角度晶界和微管等缺陷的出现,提高了晶体质量.

关键词: 升华法 , SiC , 退火

6H-SiC单晶生长温度场优化及多型控制

李现祥 , 胡小波 , 董捷 , 姜守振 , 李娟 , 陈秀芳 , 王丽 , 徐现刚 , 王继扬 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.01.009

本文模拟了升华法生长6H-SiC单晶的不同温度场,并进行了相应的生长实验.结果表明:改变石墨坩埚和感应线圈的相对位置,可以改变温度场形状;下移石墨坩埚;可以增大温度场径向温度梯度.在不同的径向温度梯度下,6H-SiC晶体分别以凹界面、平界面和凸界面生长.晶体生长界面的形状和速率影响晶体多型的产生,在平界面,生长速率小于300μm/h的晶体生长条件下,可获得无多型的高质量6H-SiC单晶.

关键词: 温度场 , 6H-SiC单晶 , 径向温度梯度 , 多型

温度及温度梯度对SiC单晶生长的影响

李现祥 , 李娟 , 董捷 , 王丽 , 姜守振 , 韩荣江 , 徐现刚 , 王继扬 , 胡小波 , 蒋民华

功能材料

利用升华法在高温低压下生长大直径SiC单晶.通过实验发现:在相同的轴向温度梯度下,SiC晶体平均生长速率随籽晶温度的升高而变大.通过减小轴向温度梯度,降低晶体生长界面的径向过饱和度分布,可以抑制多型的生长.通过优化温场的径向温度梯度,利用φ50mm的籽晶进行生长,得到了φ57mm的SiC单晶,实现了晶体的扩径生长.

关键词: SiC单晶 , 温度及温度梯度 , 生长速率 , 多型 , 扩径生长

显微激光拉曼光谱法鉴别SiC晶体的多型体结构

韩荣江 , 王继扬 , 徐现刚 , 胡小波 , 董捷 , 李现祥 , 李娟 , 姜守振 , 王丽 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.001

利用显微激光拉曼光谱法对掺氮6H-SiC单晶中的寄生多型体进行了鉴别,结果表明其中有4H-SiC和15R-SiC两种寄生多型体.不同SiC多型体的纵光学声子与等离子体激元的耦合模(LOPC模)表明:在掺氮6H-SiC单晶的生长条件下,6H-SiC的掺氮效应与4H-SiC存在明显差别,而与15R-SiC的掺氮效应相似.

关键词: 显微激光拉曼光谱法 , 碳化硅单晶 , 多型体鉴别 , 掺氮效应

一种新双光子吸收材料PSPI的性能研究

王春 , 王筱梅 , 邵宗书 , 赵显 , 周广勇 , 王东 , 方奇 , 蒋民华

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.04.010

合成了一种染料反式 -4-[对 -(吡啶咯烷基 )苯乙烯基 ]-N-甲基吡啶盐碘 (PSPI). 实验研究了这种新化合物的双光子吸收 ,双光子吸收引起的频率上转换发射 ,双光子泵浦的上转换超辐射性质 . 化合物在 1064 nm处具有中等大小的双光子吸收截面σ =5.7× 10-48cm4·s/photon,但具有很高的超辐射效率 . 当泵浦能量为 2.02mJ时总的转换效率高达 16.8% .

关键词: 双光子吸收 , 上转换 , 超辐射

6H-SiC单晶(0001)Si-面的表面生长形貌

韩荣江 , 王继扬 , 胡小波 , 董捷 , 李现祥 , 李娟 , 王丽 , 徐现刚 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.013

利用光学显微镜的反射模式观察了升华法生长的6H-SiC单晶(0001)Si-面的生长形貌,应用台阶仪测定了生长台阶高度.实验发现,6H-SiC单晶的生长台阶呈螺旋状,生长台阶呈现出了韵律束合现象.在单晶中间部分,生长台阶稀疏,台面较宽,约80μm左右,台阶高度较小,约20～50nm,比较宽的台面上存在小生长螺旋.外围单晶区域,生长台阶比较密集,其台阶高度较大,约300～700nm,台面宽度较小,约2～5μm.生长台阶在前进过程中受单晶中的微管缺陷影响,在微管的附近出现弯曲.

关键词: 6H-SiC单晶 , 表面生长形貌 , 生长台阶 , 韵律束合现象