Semikonduktor silikon karbida (4H SiC) mempunyai sifat yang sangat baik seperti jurang jalur lebar, kekuatan medan pecahan tinggi, mobiliti elektron tinggi, kekonduksian terma yang tinggi dan kestabilan kimia yang baik. Ia telah menunjukkan potensi aplikasi penting dalam bidang seperti elektronik kuasa, gelombang mikro frekuensi radio, dan maklumat kuantum. Substrat 4H-SiC ialah bahan asas untuk pelbagai peranti 4H-SiC. Lebih banyak spesifikasi substrat SiC yang ditawarkan oleh PAM-XIAMEN sila rujukhttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.

1. Mengapakah Kita Perlu Mengkaji Kerosakan Sub Permukaan Substrat 4H-SiC?

Pemprosesan mekanikal substrat 4H-SiC terutamanya termasuk penghirisan, pengisaran, dan penggilap mekanikal kimia. Oleh kerana kekerasan dan kerapuhan 4H-SiC yang tinggi, ia terdedah kepada kerosakan yang ketara semasa proses pemesinannya. Walaupun penggilap mekanikal kimia boleh memberikan permukaan licin yang sesuai untuk pertumbuhan epitaxial pada substrat 4H-SiC, mungkin masih terdapat kerosakan pada kawasan sub permukaannya. Kerosakan bawah permukaan ini boleh berfungsi sebagai titik nukleasi untuk kehelan dalam pertumbuhan seterusnya bagi filem epitaxial 4H SiC, yang menjejaskan kualiti filem epitaxial 4H SiC.

Pada masa ini, sifat dan punca kerosakan subpermukaan pada substrat 4H-SiC tidak jelas, menjadikannya sukar bagi penyelidik untuk membangunkan teknik pemprosesan baharu yang disasarkan untuk menghapuskannya. Oleh itu, dengan tepat mengenal pasti kerosakan bawah permukaan dalam substrat 4H SiC dan menjelaskan sifat dan asalnya adalah sangat penting untuk meningkatkan kualiti substrat 4H SiC.

2.Penyelidikan tentang Kerosakan Bawah Permukaan 4H-SiC

Baru-baru ini, penyelidik telah mengenal pasti dengan tepat kerosakan bawah permukaan pada substrat 4H SiC melalui kakisan fotokimia, dan menganalisis sifat kerosakan bawah permukaan melalui spektroskopi Raman dan kakisan alkali cair.

Rajah.1 (a) Gambarajah skematik kakisan fotokimia, serta mikroskop optik dan imej mikroskopi daya atom kerosakan bawah permukaan pada substrat 4H-SiC selepas kakisan fotokimia; (b) Gambarajah skematik kakisan alkali cair, serta imej mikroskop elektron optik dan pengimbasan kerosakan bawah permukaan pada substrat 4H-SiC selepas kakisan alkali cair.

Rajah 2 (a) Pengisaran; (b) Penggilap mekanikal kimia; (c) Kakisan fotokimia; Dan (d) gambarajah skematik substrat 4H-SiC dan kerosakan sub permukaannya selepas kakisan alkali cair.

Hasil kajian menunjukkan kerosakan bawah permukaan masih berbentuk kristal dan hanya dipengaruhi oleh tekanan. Selepas kakisan alkali cair, morfologi kerosakan sub permukaan adalah serupa dengan calar permukaan dalam kakisan alkali cair, dan saiznya adalah serupa dengan saiz zarah kasar yang digunakan semasa proses pengisaran. Ini menunjukkan bahawa kerosakan sub permukaan dalam substrat 4H SiC terutamanya diperkenalkan oleh pengisaran substrat, bukannya oleh penggilap mekanikal kimia.

Untuk menyekat kerosakan bawah permukaan, adalah perlu untuk memperbaiki proses pengisaran substrat atau memanjangkan masa penggilap mekanikal kimia untuk mengeluarkan sepenuhnya lapisan kerosakan yang diperkenalkan oleh pengisaran. Ini akan menyumbang kepada pembangunan teknologi pemprosesan substrat 4H-SiC berkualiti tinggi.

Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami e-mel divictorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.