Silikon karbida (SiC) adalah penting untuk pertumbuhan graphene sebagai bahan substrat untuk graphene epitaxial. PAM-XIAMEN boleh menawarkan substrat SiC untuk pertumbuhan graphene, spesifikasi sebagaihttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.

Graphene yang ditanam pada satah kristal SiC yang berbeza mempunyai sifat elektronik yang berbeza. Oleh itu, memilih substrat SiC dengan satah kristal yang berbeza untuk mengembangkan graphene boleh mencapai peraturan sifat elektrik graphene. Kekasaran permukaan substrat adalah salah satu faktor utama untuk pertumbuhan epitaxial graphene berkualiti ultra tinggi pada substrat SiC, yang memerlukan permukaan untuk mencapai kerataan tahap atom. Walau bagaimanapun, disebabkan kekerasan yang tinggi dan kestabilan kimia SiC yang baik, sukar untuk memprosesnya. Untuk tujuan ini, penyelidik telah mencadangkan kaedah yang berkesan dan universal untuk mencapai kerataan paras atom permukaan SiC pada mana-mana satah kristal melalui pengisaran sistematik, penggilap mekanikal dan rawatan penggilapan mekanikal kimia (CMP). Ini meletakkan asas yang kukuh untuk pertumbuhan graphene dengan sifat elektrik yang berbeza dan pemprosesan peranti semikonduktor pada masa hadapan.

Due to the different atomic arrangement structures of SiC crystal faces, the process parameters were adjusted and optimized for different crystal faces during grinding and polishing, achieving atomic level flatness for all crystal faces. The crystal orientation of SiC determines the material removal rate (MRR) and the final surface quality after polishing. By analyzing and exploring the MRR mechanism of Si and C planes, and polishing the (1-105) plane with certain parameters based on this mechanism, the surface roughness of the (1-105) crystal plane is reduced to below 0.06 nm. In addition, this work has conducted in-depth discussions and analysis on the influencing factors and principles during the grinding and polishing processes of different crystal faces. The experimental results indicate that different crystal faces have different MRR during grinding, mechanical polishing, and CMP processes. For the grinding and mechanical polishing processes, the main determining factor of MRR is the material hardness, so the MRR of crystal planes with different hardness is also different, namely: C plane>Si plane>(1-105) plane. For the CMP process, MRR and final surface quality are mainly affected by the chemical reaction rate between silicon atoms and suspension, the fiber texture and material of polishing cloth, suspension particle size and flow rate, and polishing time. Compared with the Si surface, the (1-105) surface has higher chemical activity due to the presence of more dangling bonds, resulting in a MRR of nearly 18 times faster than the Si surface.

Rajah 1 imej AFM permukaan Si selepas 9 jam (a, b) penggantungan silika CMP

Rajah 2 imej AFM bagi permukaan N (1-105) selepas (a) 25 minitdan (b) 30 minit penggantungan silika CMP

Ringkasnya, berdasarkan perbezaan sifat fizikal dan kimia bagi satah kristal berbeza SiC, adalah mungkin untuk mencapai kekasaran substrat yang diperlukan untuk pertumbuhan graphene berkualiti tinggi pada mana-mana satah kristal dengan melaraskan parameter proses. Keputusan ini akan menyediakan asas penyelidikan yang baik dan memperluaskan prospek aplikasi silikon karbida untuk generasi akan datang semikonduktor jurang jalur lebar dan peranti elektronik berasaskan graphene epitaxial.

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