Método de detección de dislocación de SiC

Método de detección de dislocación de SiC

Para cultivar cristales de SiC de alta calidad, es necesario determinar la densidad de dislocación y la distribución de los cristales de semilla para seleccionar los cristales de semilla de alta calidad.el estudio de los cambios de dislocaciones durante el proceso de crecimiento del cristal también es propicio para la optimización del proceso de crecimientoEl dominio de la densidad de dislocación y la distribución del sustrato es también muy importante para el estudio de defectos en la capa epitaxial. it is necessary to characterize and analyze the crystallization quality and defects of SiC crystals through reasonable techniques to accelerate the production and preparation of high-quality and large-sized SiCLos métodos de detección de defectos de SiC se pueden clasificar en métodos destructivos y métodos no destructivos. Los métodos destructivos incluyen el grabado en húmedo y la microscopía electrónica de transmisión (TEM).Los métodos no destructivos incluyen la caracterización no destructiva por fluorescencia catódica (CL), tecnología de perfiles de rayos X (XRT), fotoluminiscencia (PL), tecnología de fotostres, espectroscopia de Raman, etc.

La corrosión húmeda es el método más común para estudiar las dislocaciones.Cuando las obleas corroídas de SiC se observan bajo un microscopioEn general, hay tres formas de hoyos de corrosión en la superficie de Si: casi circular, hexagonal y en forma de concha.TSD y BPD defectos respectivamenteLa figura 1 muestra la morfología del pozo de corrosión.detector de dislocación y otros dispositivos desarrollados pueden detectar de manera integral e intuitiva la densidad de dislocación y distribución de la placa de corrosiónLa microscopía electrónica de transmisión puede observar la estructura subterránea de las muestras a nanoescala y también detectar defectos cristalinos como BPD, TED y SF en SiC.es una imagen TEM de dislocaciones en la interfaz entre cristales de semilla y cristales en crecimiento. CL y PL pueden detectar de forma no destructiva defectos en el subsuelo de los cristales, como se muestra en las figuras 3 y 4.y amplios materiales de semiconductores de banda ancha pueden ser excitados eficazmente.

Fig. 2 TEM de dislocaciones en la interfaz entre cristales de semilla y cristales en crecimiento bajo diferentes vectores de difracción

Fig. 3 El principio de las dislocaciones en las imágenes CL

La topografía de rayos X es una poderosa técnica no destructiva que puede caracterizar los defectos de cristal a través del ancho de los picos de difracción.Topografía de rayos X de haz monocromático sincrotrón (SMBXT) utiliza una reflexión de cristal de referencia altamente perfecta para obtener rayos X monocromáticos, y se toman una serie de mapas topográficos en diferentes partes de la curva de reflexión de la muestra.permitiendo así la medición de los parámetros de la red y las orientaciones de la red en diferentes regionesLos resultados de las imágenes de las dislocaciones juegan un papel importante en el estudio de la formación de las dislocaciones.La tecnología de tensión óptica puede utilizarse para ensayos no destructivos de la distribución de defectos en las obleas.La figura 6 muestra la caracterización de los sustratos de cristal único de SiC mediante tecnología de estrés óptico. La espectroscopia de Raman es también un método de detección subterránea no destructivo.Descubrió por el método de dispersión de Raman que las posiciones de pico sensibles de MP, TSDs y TEDs están en ~ 796cm-1, como se muestra en la Figura 7.

Fig. 7 Detección de dislocación por el método PL.

a) Los espectros PL medidos por TSD, TMD, TED y las regiones libres de dislocación de 4H-SiC;

(b), (c), (d) Imágenes microscópicas ópticas de TED, TSD y mapas de mapeo de intensidad TMD y PL;

e) Imagen PL de las DPB

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