4H-SiC 지하 손상

4H-SiC 지하 손상

반도체 탄화규소(4H SiC)는 넓은 밴드갭, 높은 항복 전계 강도, 높은 전자 이동도, 높은 열 전도성 및 우수한 화학적 안정성과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다. 이는 전력 전자, 무선 주파수 마이크로파 및 양자 정보와 같은 분야에서 중요한 응용 가능성을 보여주었습니다. 4H-SiC 기판은 다양한 4H-SiC 소자의 기본 소재입니다. PAM-XIAMEN에서 제공하는 더 많은 SiC 기판 사양을 참조하세요.https://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.

1. 4H-SiC 기판의 표면 손상을 연구해야 하는 이유는 무엇입니까?

4H-SiC 기판의 기계적 가공에는 주로 슬라이싱, 연삭 및 화학 기계적 연마가 포함됩니다. 4H-SiC는 높은 경도와 취성으로 인해 가공 과정에서 심각한 손상을 받기 쉽습니다. 화학적 기계적 연마가 4H-SiC 기판의 에피택셜 성장에 적합한 매끄러운 표면을 제공할 수 있더라도 하위 표면 영역에는 여전히 손상이 있을 수 있습니다. 이러한 표면 아래 손상은 4H SiC 에피택셜 필름의 후속 성장에서 전위의 핵 생성 지점 역할을 할 수 있으며, 4H SiC 에피택셜 필름의 품질에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

현재 4H-SiC 기판의 표면 손상 특성과 원인이 명확하지 않아 연구자들이 이를 제거하기 위한 새로운 목표 처리 기술을 개발하기가 어렵습니다. 따라서 4H SiC 기판의 표면 아래 손상을 정확하게 식별하고 그 특성과 원인을 밝히는 것은 4H SiC 기판의 품질을 향상시키는 데 큰 의미가 있습니다.

2.4H-SiC 표면 손상 연구

최근 연구자들은 광화학적 부식을 통한 4H SiC 기판의 표면 하부 손상을 정확하게 파악하고, 라만 분광법과 용융 알칼리 부식을 통해 표면 하부 손상 특성을 분석했습니다.

그림 1 (a) 광화학적 부식의 개략도; (b) 용융알크의 개략도

그림 1 (a) 광화학 부식의 개략도, 광화학 부식 후 4H-SiC 기판의 표면 아래 손상에 대한 광학 현미경 및 원자력 현미경 이미지; (b) 용융 알칼리 부식의 개략도와 용융 알칼리 부식 후 4H-SiC 기판의 표면 손상에 대한 광학 및 주사 전자 현미경 이미지.

그림 2 (a) 연삭; (b) 화학적 기계적 연마; (c) 광화학적 부식; 그리고 (d) 용융 알칼리 부식 후 4H-SiC 기판과 그 하부 표면 손상의 개략도.

그림 2 (a) 연삭; (b) 화학적 기계적 연마; (c) 광화학적 부식; 그리고 (d) 용융 알칼리 부식 후 4H-SiC 기판과 그 하부 표면 손상의 개략도.

연구 결과에 따르면 지하 손상은 여전히 ​​결정체이며 응력에 의해서만 영향을 받는 것으로 나타났습니다. 용융 알칼리 부식 후 하부 표면 손상의 형태는 용융 알칼리 부식의 표면 긁힘 형태와 유사하며 그 크기는 연삭 공정에서 사용되는 연마 입자 크기와 유사합니다. 이는 4H SiC 기판의 하부 표면 손상이 화학적 기계적 연마보다는 기판 연삭에 의해 주로 발생함을 나타냅니다.

표면 아래 손상을 억제하기 위해서는 기판 연삭 공정을 개선하거나 연삭으로 인해 발생한 손상층을 완전히 제거하기 위해 화학 기계적 연마 시간을 연장하는 것이 필요합니다. 이는 고품질의 4H-SiC 기판 처리 기술 개발에 기여할 것입니다.

자세한 내용은 이메일로 문의해 주세요.victorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

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