Il processo di ossidazione del carburo di silicio è semplice. Ilsubstrato di carburo di siliciopuò essere ossidato termicamente direttamente per ottenere SiO2 sul substrato. Il carburo di silicio è l'unico semiconduttore composto che può ottenere SiO2 di alta qualità attraverso l'ossidazione termica del carburo di silicio. La formula teorica è la seguente:

SiC + 1,5O2 → SiO2 + CO

Cioè, per far crescere SiO2 di 100 nm, si consuma carburo di silicio a 46 nm. Il processo di ossidazione del carburo di silicio è suddiviso in metodo a secco e metodo a umido.

Il tasso di ossidazione superficiale del carburo di silicio è correlato alla polarità del carburo di silicio:

Tra tutti i piani cristallini, il tasso di ossidazione del piano di carbonio (000-1) è il più veloce e quello del piano di silicio (0001) è il più lento. Il tasso di ossidazione della superficie del carbonio (000-1) è 8-15 volte quello della superficie del silicio (0001). Quando ossidato a 1000 ° C per 5 ore, la superficie del silicio (000-1) è di 80 nm e la superficie del carbonio (0001) è di 10 nm. Anche l'ossidazione del carburo di silicio ad alta temperatura è un metodo distruttivo per identificare la polarità.

Inoltre, il tasso di ossidazione del carburo di silicio è vicino a una parabola:

d ^ 2 + Annuncio = Bt

d è lo spessore del film di ossidazione del carburo di silicio, t è il tempo e A e B sono i parametri misurati.

Esistono infatti altre forme di ossidazione:

SiC + O2 → SiO2 + C

Di conseguenza, potrebbero esserci difetti di carbonio. Esistono diversi modi per ridurre i difetti all'interfaccia tra SiO2 e SiC:

1. Ricottura dopo stato di ossidazione del carburo di silicio: Ricottura in gas inerte (Ar / N2) dopo ossidazione termica.

2. Ossidazione e nitridazione: dopo l'ossidazione termica, passare il gas contenente N (NO / N2O / NH3) per la ricottura; oppure si ossida direttamente in gas N (NO / N2O / NH3).

3. Ossidazione o ricottura in altre atmosfere / soluzioni: inclusa la soluzione POCl3 / Na, ecc.

4. Deposita altri strati:

• Il difetto dell'ossidazione termica diretta del carburo di silicio è 1,3 × 10 ^ 11 cm-2. Ritornando al metodo originale, depositando Si e quindi ossidando termicamente a SiO2, il numero di difetti è 1,2 × 10 ^ 10 cm-2. Vale la pena notare che è molto difficile caratterizzare l'interfaccia. TEM, XPS, AES, EELS sono tutti difficili da ottenere buoni risultati, quindi il numero è dubbio.
• Deposita altri isolanti, come Al2O3, AlN, AlON, ecc.

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