Halvleder siliciumcarbid (4H SiC) har fremragende egenskaber såsom bred båndgab, høj nedbrydningsfeltstyrke, høj elektronmobilitet, høj termisk ledningsevne og god kemisk stabilitet. Det har vist et vigtigt anvendelsespotentiale inden for områder som kraftelektronik, radiofrekvensmikrobølger og kvanteinformation. 4H-SiC-substratet er det grundlæggende materiale for forskellige 4H-SiC-enheder. Se flere SiC-substratspecifikationer fra PAM-XIAMENhttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.

1. Hvorfor skal vi studere underfladeskaden af ​​4H-SiC-substrat?

Den mekaniske behandling af 4H-SiC-substrat omfatter hovedsageligt udskæring, slibning og kemisk mekanisk polering. På grund af den høje hårdhed og skørhed af 4H-SiC er den tilbøjelig til betydelig skade under bearbejdningsprocessen. Selvom kemisk-mekanisk polering kan give en glat overflade, der er egnet til epitaksial vækst på 4H-SiC-substrater, kan der stadig være skader i deres underoverfladeområder. Disse underjordiske skader kan tjene som kernedannelsespunkter for dislokationer i den efterfølgende vækst af 4H SiC epitaksiale film, hvilket alvorligt påvirker kvaliteten af ​​4H SiC epitaksiale film.

På nuværende tidspunkt er egenskaberne og årsagerne til underoverfladeskader på 4H-SiC-substrater ikke klare, hvilket gør det vanskeligt for forskere at udvikle målrettede nye behandlingsteknikker for at eliminere dem. Derfor er nøjagtig identifikation af undergrundsskader i 4H SiC-substrater og belysning af dens egenskaber og oprindelse af stor betydning for at forbedre kvaliteten af ​​4H SiC-substrater.

2.Forskning i 4H-SiC undergrundsskader

For nylig har forskere nøjagtigt identificeret underjordiske skader på 4H SiC-substrater gennem fotokemisk korrosion og analyseret egenskaberne af underjordiske skader gennem Raman-spektroskopi og smeltealkali-korrosion.

Fig. 1 (a) Skematisk diagram af fotokemisk korrosion, såvel som optisk mikroskopi og atomkraftmikroskopibilleder af underjordiske skader på 4H-SiC-substrat efter fotokemisk korrosion; (b) Skematisk diagram af smeltet alkalikorrosion, samt optiske og scanningselektronmikroskopibilleder af underjordiske skader på 4H-SiC substrat efter smeltet alkalikorrosion.

Fig. 2 (a) Slibning; (b) Kemisk mekanisk polering; (c) Fotokemisk korrosion; Og (d) skematisk diagram af 4H-SiC-substrat og dets underoverfladebeskadigelse efter smeltet alkalikorrosion.

Forskningsresultaterne indikerer, at skader under overfladen stadig er krystallinske og kun påvirkes af stress. Efter smeltet alkalikorrosion svarer morfologien af ​​underoverfladebeskadigelse til overfladeridser i smeltet alkalikorrosion, og dens størrelse svarer til den slibende partikelstørrelse, der bruges under slibningsprocessen. Dette indikerer, at underoverfladebeskadigelsen i 4H SiC-substratet hovedsageligt er indført ved substratslibning snarere end ved kemisk mekanisk polering.

For at undertrykke skader under overfladen er det nødvendigt at forbedre substratslibningsprocessen eller forlænge den kemisk-mekaniske poleringstid for fuldstændigt at fjerne skadelaget, der er indført ved slibning. Dette vil bidrage til udviklingen af ​​højkvalitets 4H-SiC substratbehandlingsteknologi.

For mere information, kontakt os venligst e-mail påvictorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.