Cacbua silic (SiC) rất quan trọng cho sự phát triển của graphene làm vật liệu nền cho graphene epiticular. PAM-XIAMEN có thể cung cấp chất nền SiC để phát triển graphene, đặc điểm kỹ thuật nhưhttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.
Graphene phát triển trên các mặt phẳng tinh thể khác nhau của SiC có các tính chất điện tử khác nhau. Do đó, việc lựa chọn chất nền SiC với các mặt phẳng tinh thể khác nhau để phát triển graphene có thể đạt được sự điều chỉnh các tính chất điện của graphene. Độ nhám bề mặt của chất nền là một trong những yếu tố chính cho sự phát triển epiticular của graphene chất lượng cực cao trên đế SiC, đòi hỏi bề mặt phải đạt được độ phẳng ở cấp độ nguyên tử. Tuy nhiên, do độ cứng cao và độ ổn định hóa học tốt của SiC nên rất khó xử lý. Với mục đích này, các nhà nghiên cứu đã đề xuất một phương pháp hiệu quả và phổ quát để đạt được độ phẳng cấp nguyên tử của bề mặt SiC trên bất kỳ mặt phẳng tinh thể nào thông qua xử lý mài, đánh bóng cơ học và đánh bóng cơ học hóa học (CMP). Điều này đặt nền tảng vững chắc cho sự phát triển của graphene với các tính chất điện khác nhau và xử lý các thiết bị bán dẫn trong tương lai.
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.
Hình 1 Ảnh AFM của bề mặt Si sau 9 giờ (a, b) huyền phù silica CMP
Hình 2 Ảnh AFM của N bề mặt (1-105) sau (a) 25 phút và (b) 30 phút huyền phù silica CMP
Tóm lại, dựa trên sự khác biệt về tính chất vật lý và hóa học của các mặt phẳng tinh thể khác nhau của SiC, có thể đạt được độ nhám cơ chất cần thiết để tăng trưởng graphene chất lượng cao trên bất kỳ mặt phẳng tinh thể nào bằng cách điều chỉnh các tham số quy trình. Kết quả này sẽ cung cấp nền tảng nghiên cứu tốt và mở rộng triển vọng ứng dụng của cacbua silic cho thế hệ chất bán dẫn khe hở băng thông rộng tiếp theo và các thiết bị điện tử dựa trên graphene epiticular.
Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi email tạivictorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.