5-2-2-1 SiC 결정학 : 중요한 다형 및 정의

실리콘 카바이드는 다형이라고 불리는 다양한 결정 구조에서 발생합니다. 보다 포괄적 인

SiC 결정학 및 polytypism에 대한 소개는 Reference 9에서 찾을 수 있습니다.

모든 SiC 폴리 타입은 50 % 실리콘 원자와 공유 결합 된 50 % 탄소 원자로 화학적으로 구성됩니다.

각 SiC 폴리 타입은 고유 한 전기 반도체 특성 세트를 가지고 있습니다. 끝났을 때

100 개의 알려진 다형 SiC, 단지 소수만이 일반적으로 사용 가능한 재현 가능한 형태로 성장

전자 반도체로. 현재 개발중인 SiC의 가장 일반적인 다형은

전자 장치는 3C-SiC, 4H-SiC 및 6H-SiC입니다. 가장 일반적인 두 가지 원자 결정 구조

polytypes는 그림 5.1의 개략적 인 단면에 나와 있습니다. 에서 훨씬 더 자세히 논의했듯이

참고 문헌 9 및 10, SiC의 다양한 다형은 실제로 서로 다른 적층 순서로 구성됩니다.

Si–C 이중층 (Si–C 이중층이라고도 함), 여기서 각 단일 Si–C 이중층은 점선으로 표시됩니다.

그림 5.1의 상자. 이중층 내의 각 원자는 다른 원자와 세 개의 공유 화학 결합을 가지고 있습니다.

동일한 (자체의) 이중층, 인접한 이중층의 원자에 대한 단 하나의 결합. 그림 5.1a는

단위를 정의하기 위해 4 개의 Si-C 이중층을 필요로하는 4H-SiC 폴리 타입의 적층 순서의 이중층

c 축 스태킹 방향을 따른 셀 반복 거리 (밀러 인덱스로 표시). 비슷하게,

그림 5.1b에 예시 된 6H-SiC 폴리 타입은 전체 6 개의 이중층마다 적층 순서를 반복합니다.

적층 방향을 따라 결정. 그만큼

그림 5.1에 묘사 된 방향은 종종 다음 중 하나로 언급됩니다.

(와 함께) a 축 방향.

SiC는 한 표면에서 c 축을 가로 지르는 극성 반도체입니다.

c 축에 법선은 실리콘 원자로 끝나고 반대쪽 법선 c 축 표면은

탄소 원자로 끝납니다. 그림 5.1a에서 볼 수 있듯이 이러한 표면은 일반적으로

각각 "실리콘면"및 "탄소면"표면. 그림 5.1a의 왼쪽 또는 오른쪽 가장자리에있는 원자

"얼굴"결정 표면에 상주합니다

방향에 수직 인 평면. 3C-SiC,

β-SiC라고도하는 것은 입방체 결정 격자 구조를 가진 유일한 SiC 형태입니다. 비 입방 다형

SiC는 때때로 모호하게 α-SiC라고합니다. 4H-SiC와 6H-SiC는 그 중 두 가지에 불과합니다.

그림 5.1 (a) 4H-SiC 및 (b) 6H-SiC 원자 결정 구조의 개략적 단면 묘사

중요한 결정 학적 방향과 표면.

육각 결정 구조를 가진 가능한 SiC 다형. 마찬가지로 15R-SiC는

능 면체 결정 구조를 가진 많은 가능한 SiC 다형.