张福生
,
陈秀芳
,
崔潆心
,
肖龙飞
,
谢雪健
,
徐现刚
,
胡小波
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160129
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.
关键词:
物理气相传输法
,
Ge掺杂
,
SiC晶体
,
晶格常数
郝润秋
,
韦奇
,
宋霖
,
李群艳
,
聂祚仁
膜科学与技术
以正硅酸乙酯(TEOS)和乙氧基锗(Ge(OC2H5)4)为前驱体通过溶胶-凝胶法制备Ge掺杂的二氧化硅溶胶,采用浸渍提拉法在γ-Al2O3/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体上成膜,通过动态光散射(DLS)技术和气体渗透法,研究制备条件对Ge掺杂二氧化硅膜溶胶粒径和氢气渗透与分离性能的影响.结果表明溶胶胶粒随着温度、Ge的掺杂量、醇比例的增大而变大,且分布变宽；随着硝酸比例的增大呈现先减小后增大的趋势,在HNO3/TEOS=0.085时达到最小.溶胶粒径平均大小从2.3 nm到91 nm时H2的渗透率从4.4×10-7mol/(m2·s-Pa)上升到8.2×10-7mol/(m2·s·Pa),H2和CO2的通过率都随着胶粒的增大而呈增大的趋势；但是气体的分离系数呈减小的趋势,只有溶胶胶粒平均值小于4.5 nm的溶胶涂膜后,才具有分子筛分效应,其H2/CO2值大于努森扩散的理想分离系数.
关键词:
Ge掺杂
,
溶胶粒径
,
气体渗透和分离性
