6H-SiC上3C-SiC缓冲层与SiCGe薄膜的生长

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1、西安理工大学硕士学位论文SiCGefilmswithtwo—dimensionlayergrowthmodewereobtained．3．ThelightpermeationcharacteristicsofSiCGesamplesweretestedandtheirenergybandgapswerecalculated．Keywords：SiC，SiCGe，chemicalvapordeposition，hetero-epitaxyThiSthesiSiSFoundationofResearchFund20040700001)，200704137)．fi

2、nanciallysupportedbytheNationalNaturalScienceChina(GrantNo．60376011and60576044)，SpecializedfortheDoctoralProgramofHighEducation(GrantNo．andtheChinaPostdoctoralScienceFoundation(GrantNo．独创性声明秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明d本人所呈交的学位论文是我u令人在导师指导下进行韵研究工作及取得的成果。jj尽我所知i‘，除特别加以标注和致谢的地方外；一论文中不包含其他人

3、的研究成果；!尚我_同工作的同志对本文所研究的王作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢≥本论文及其相关资料著有木窭之娃0由’本久承担上切相关责任论支作者签名；、遘．盔&：⋯⋯。，o研年一参?月妒，一目学位论文使用授权声明本人!受蚕型在导师的指导下创作尧成毕业论曼：jj笨犬百通过论文’酌蓉辩．．并已经在西安理工大学申请博士7．硕士学位Z，本人作为学位论文著作权拥有者，‘同惹授权西安理王大学拥有学位论文的部分使用权：“即‘：一1，卜已获学位的研究生按学校规定．提交印刷版和电子版学位论文’乒学校可以采用影印√．：缩印或其他复制手段保存研究生主交的学位

4、论文∥可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；：_2)。为。教学和科研目的’，学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆r资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读‘：。测览0本人学位论文全部或部分内容的公布i(包括刊登>授权西安理工大学研究生部办理l(保密的学位论文在解密后07适用本授权说明，>论文作者签名，：耋耋型．．，导师签名：诬嶝兰!，磐孳加簿i》月．，留目第一章绪论1绪论用热壁CVD方法在6H—SiC衬底上外延生长SiCGe三元合金，是我的导师陈治明教授于2002年提出的一种新想法，他的出发点是希望通过调节SiCGe中Ge

5、的含量来裁减SiCGe的能带，使其对红外和可见光有较强的吸收，进而开发碳化硅在光电子技术领域的新应用Ⅲ。这种做法与目前国际上研究较多的在Si上外延生长SiCGe三元合金有相同的地方，但又有很多不同之处。在SiCGe薄膜和6H—SiC衬底之间引入3C．SiC缓冲层，有利于改善SiCGe薄膜的晶体质量。本章主要介绍目前SiCGe三元合金及3C．SiC的研究情况，包括SiCGe材料和3C—SiC外延生长的方法、前沿的研究成果等，最后对本课题的研究目的和内容进行了介绍。1．1SiCGe薄膜概述本节对SiCGe的生长方法和研究现状进行了介绍，并对目前Si衬底和SiC衬

6、底上外延SiCGe薄膜所存在的问题做了总结。1．1．1SiCGe三元合金薄膜的生长方法目前SiCGe外延合金薄膜的生长方法主要有分子束外延(MBE)，化学气相淀积(CVD)，与离子注入结合的固相外延生长(SPE)等技术。1．固相外延(SPE)类：包括C离子注入的SPE和C、Ge离子注入的SPE；2．分子束外延(MBE)类：包括固源MBE(SS—MBE)和气源MBE(GS—MBE)；3．化学气相沉积(CVD)类：包括等离子增强CVD(PECVD)、混合离子分子束沉积(CIMD)、超高真空CVD(UHV／CVD)、快速加热CVD(RTCVD)以及激光辅助CVD(

7、LCVD)等。SPE【21方法是指将C离子(或C离子和Ge离子)强行注入到硅衬底中，形成Sil—x—yGexCy非晶层，再经退火进行外延生长。由于C离子是强行注入进去的，不受固溶度的限制，C的组分可以做得比较高。采用快速退火(RTA)可以有效地抑制p-SiC的出现。整个SPE工艺过程十分简单，易于形成大批量生产，且与硅平面工艺兼容性很好。但是，该方法也有其明显的不足。第一，离子注入过程中对品格的损伤十分严重，退火过程不能完全消除这种影响。所以制备的样品缺陷比较多。第二，注入离子在纵向有一定的分布范围，不利于形成陡峭的界面。第三，与其它方法相比，该方法不易做成

8、各种结构。MBE‘31则采用固体C源或烃类气体C源，