文档介绍：.疭熘释庋由び胄ぬ鼗ü芊安特性的研究西安电子科技大学博士学位论文作者:陈达导师:张玉明教授学科:微电子学与固体电子学中国·西安年四月
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刷磁轹脚本人签名:强:丛本人签名:堡坠日期丝日期型:阂日期塑¨中本学位论文属于保密,在一年解密后适用本授权书。西安电子科技大学学位论文独创性虼葱滦声明关于论文使用授权的说明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑
摘要哂卸捞氐奈锢硇灾屎偷缪阅埽鞔┑缪垢摺⒌缱颖ズ推扑俾矢摺⒌子迁移率高、热导率高、和化学稳定性好,可用于高温、高速、高频等极端条件。相对于同质外延来说,.哂邢喽愿叩牡缱忧ㄒ坡省⒏叩谋ズ偷缱悠扑俣和在上生长制作大面积器件的优势,而且咕哂杏隨傻缏芳嫒莸奶氐悖所以,ⅰ。同时,。在此背景下,本文研究的内容主要包括了异质外延碳化条件与生长条件的优化,外延层应力的消除机理,对生长所得高质量外延层材料的表征,异质外延机理,.疭骷闹票赣胄阅芊治龅燃父龇矫妗V饕Q芯砍晒缦拢芯苛烁咧柿甋/异质外延生长条件。通过改变碳化和生长条件对异质外延的工艺进行了优化,并用表面轮廓仪和湎哐苌等方法对样品进行分析。优化后最佳外延条件为:碳化温度℃,碳化时间种樱の露℃,生长速度痟。在此条件下外延所得样品弯曲度仅为/峰的摇摆曲线半高宽为诙砸熘释庋拥墓ひ战辛擞呕幕∩隙杂α档偷幕平辛搜芯俊研究过程中发现,应力随着结晶质量的提高逐渐减小。外延层与衬底之间的应力来自于两个部分,由于热膨胀系数的不同导致的热应变‰和来自于晶格失配产生的应力!的热膨胀系数大于的热膨胀系数,在高温外延生长后冷却至室温后,薄膜热应变总是表现为张应力类型;晶格失配应力作用。谕延层和衬底间的晶格失配,就/系统而言,由龌維原子组成的单元略大于由龉柙幼槌傻牡ピ#耸/,所以晶格失配产生的￡是表现为压应力。通过改变工艺条件,提高外延层结晶质量,使得晶格失配产生的T龃蟛⒌窒骸J沟米钪盏挠α跣。⒓跣⊙返耐淝玫浇衔F秸的高质量样品。酝庋铀醚方辛巳妗⑾低车谋碚鳌2捎肵对样品的双晶摇摆曲线进行了分析,结果表明样品具有良好的单晶特性。用湎吖獾缱幽芷滓莖对外延层元素进行了定性和定量的测试分析,结果表明所得样品疭任.=助傅里叶红外反射方法,利用干涉条纹的频率和强弱的方法对样品质量与厚工
度进行了分析,得出外延层厚度,计算出外延的生长速度。并通过多点测试,得到外延层厚度均匀性,所得样品厚度不均匀性为ィ得魍庋颖∧そ衔>取采用原子力显微镜⑸璧缇对样品表面和纵截面形貌进行了分析,所得样品表面粗糙度为.,表面较为平整。根据纵截面计准扑愠外延层厚度,大约为隖馐越峁嗷サ玫窖橹ぁ通过法霍尔测试技术,对样品的迁移率和霍尔系数进行测试表征,,迁移率为/。./尔测试与汞探针甐测试结果由于串联电阻效应而存在一定的偏差。对样品的电阻均匀性进行了测试,测试结果表明电阻率分布较为均匀,电阻率不均匀性仅为芯苛艘熘释庋踊怼6砸熘释庋犹蓟肷す讨械亩ρв肴攘ρЫ行了分析。制备了异质外延不同阶段的样品,使用、等对这些样品进行了表征,得到了从碳化到不同生长时间的规律。结晶质量,表面形貌,厚度的不均匀性都随着生长时间的增长而改善。利用复相反应模型对异质外延机理进行了研究。异质外延的碳化与生长过程,反应都是在衬底表面进行。纳长速率由表面反应速率决定。而表面反应速率取决于Ш说男纬伤俾视隨晶核在衬底表面的扩散速率,初始碳化后,由于碳化形成的Ш私隙啵咕核的形成速率大于晶核在衬底表面的扩散速率,∧さ纳つJ轿1砻媸湓丝制,是三维岛状形核生长。生长过程中,反应室中高浓度的ǘ陨傻腟晶核进行刻蚀,Ш说男纬伤俾市∮赟晶核在衬底表面的扩散速率,