1. Fa'atomuaga
E ui i le tele o tausaga o suʻesuʻega, o le heteroepitaxial 3C-SiC ua totoina i luga o substrates silicon e leʻi ausia lava le tulaga lelei o le tioata mo faʻaoga eletise faʻapisinisi. E masani ona faia le tuputupu aʻe i luga o substrates Si(100) poʻo Si(111), e tofu ma luʻitau eseese: vaega e teteʻe i le vaega mo le (100) ma le taʻe mo le (111). E ui o ata tifaga [111] e faʻaalia ai uiga lelei e pei o le faʻaitiitia o le mafiafia o mea sese, faʻaleleia atili o le foliga o luga, ma le maualalo o le mamafa, o isi faʻatulagaga e pei o le (110) ma le (211) e leʻi suʻesuʻeina pea. O faʻamaumauga o loʻo iai nei e faʻaalia ai o tulaga lelei o le tuputupu aʻe atonu e faʻapitoa i le faʻatulagaga, ma faigata ai suʻesuʻega faʻapitoa. E taua tele, o le faʻaaogaina o substrates Si e maualuga atu le Miller-index (e.g., (311), (510)) mo le 3C-SiC heteroepitaxy e leʻi lipotia lava, ma tuʻua ai se avanoa tele mo suʻesuʻega suʻesuʻe i luga o auala tuputupu aʻe e faʻalagolago i le faʻatulagaga.
2. Fa'ata'ita'iga
O vaega 3C-SiC na fa'aputuina e ala i le fa'aputuina o le ausa kemikolo (CVD) i le mamafa o le ea e fa'aaoga ai kasa muamua o le SiH4/C3H8/H2. O mea fa'apipi'i o le 1 cm² Si wafers ma fa'atulagaga eseese: (100), (111), (110), (211), (311), (331), (510), (553), ma le (995). O mea fa'apipi'i uma sa i luga o le axis vagana ai le (100), lea na fa'ata'ita'iina ai fo'i wafers tipi ese e 2°. O le fa'amamāina a'o le'i fa'atupuina sa aofia ai le fa'amamāina o le ga'o i le ultrasonic i le methanol. O le fa'atulagaga o le tuputupu a'e e aofia ai le aveeseina o le oxide masani e ala i le H2 annealing i le 1000°C, sosoo ai ma se faiga masani e lua-la'asaga: carburization mo le 10 minute i le 1165°C ma le 12 sccm C3H8, ona sosoo ai lea ma le epitaxy mo le 60 minute i le 1350°C (C/Si ratio = 4) e fa'aaoga ai le 1.5 sccm SiH4 ma le 2 sccm C3H8. O fa'agasologa ta'itasi o le tuputupu a'e e aofia ai le fa i le lima fa'atulagaga eseese o le Si, fa'atasi ai ma le itiiti ifo ma le tasi (100) reference wafer.
3. I'uga ma Talanoaga
O le foliga o vaega 3C-SiC na ola aʻe i luga o mea eseese o le Si (Ata 1) na faaalia ai foliga eseese o le fogaeleele ma le maʻaʻa. I le vaai, o faʻataʻitaʻiga na ola aʻe i luga o le Si(100), (211), (311), (553), ma le (995) na foliga mai e pei o se faʻata, aʻo isi e amata mai i le susu ((331), (510)) i le le mautonu ((110), (111)). O vaega sili ona lamolemole (o loʻo faʻaalia ai le microstructure sili ona lelei) na maua i luga o mea (100)2° ese ma (995). O le mea e ofo ai, o vaega uma na tumau pea e aunoa ma se māvaevae ina ua maeʻa ona faʻamālūlūina, e aofia ai le 3C-SiC(111) e masani ona faigofie ona faʻalavelaveina. O le laʻititi o le tele o faʻataʻitaʻiga atonu na taofia ai le māvaevae, e ui o nisi faʻataʻitaʻiga na faʻaalia ai le punou (30-60 μm deflection mai le ogatotonu i le pito) e mafai ona iloa i lalo o le optical microscopy i le 1000× faʻateleina ona o le faʻaputuina o le faʻalavelave faʻavevela. O vaega maualuluga ua punou i luga o le Si(111), (211), ma le (553) substrates na faaalia ai foliga concave e faailoa mai ai le tensile strain, e manaomia ai nisi galuega faataitai ma le theoretical e fesootai ma le crystallographic orientation.
O le Ata 1 o loʻo aoteleina ai taunuuga o le XRD ma le AFM (scanning i le 20×20 μ m2) o vaega 3C-SC ua totoina i luga o substrates Si ma faʻatulagaga eseese.
O ata o le atomic force microscopy (AFM) (Ata 2) na faʻamaonia ai ni matauga faʻapitoa. O tau o le root-mean-square (RMS) na faʻamaonia ai luga e sili ona lamolemole i luga o le (100)2° ese ma le (995) substrates, e faʻaalia ai ni fausaga e pei o fatu ma le 400-800 nm lateral dimensions. O le vaega (110)-grown o le vaega e sili ona mageso, ae o foliga faʻaloloa ma/pe tutusa ma ni tuaoi maʻai i nisi taimi na aliali mai i isi faʻatulagaga ((331), (510)). O suʻesuʻega X-ray diffraction (XRD) θ-2θ (o loʻo aoteleina i le Laulau 1) na faʻaalia ai le heteroepitaxy manuia mo substrates maualalo-Miller-index, vagana ai le Si(110) lea na faʻaalia ai le fefiloi o le 3C-SiC(111) ma le (110) peaks e faʻaalia ai le polycrystallinity. O lenei fefiloi o le faʻatulagaga ua lipotia muamua mo le Si(110), e ui o nisi suʻesuʻega na matauina ai le (111)-oriented 3C-SiC, ma faʻapea mai o le faʻaleleia atili o tulaga tuputupu aʻe e taua tele. Mo fa'ailoga a Miller ≥5 ((510), (553), (995)), e leai ni tumutumu XRD na iloa i le fa'atulagaga masani θ-2θ talu ai o nei va'alele maualuga-fa'asinomaga e le o fa'asalalauina i lenei geometry. O le leai o ni tumutumu maualalo-fa'asinomaga 3C-SiC (e.g., (111), (200)) e fa'ailoa mai ai le tuputupu a'e o le tasi-crystalline, e mana'omia ai le fa'asaga o le fa'ata'ita'iga e iloa ai le fa'asalalauina mai va'alele maualalo-fa'asinomaga.
O loʻo faʻaalia i le Ata 2 le fuafuaina o le tulimanu o le vaalele i totonu o le fausaga tioata CFC.
O tulimanu tioata ua fuafuaina i le va o vaalele maualuga-fa'asinomaga ma vaalele maualalo-fa'asinomaga (Table 2) na fa'aalia ai ni fa'aletonu tetele (>10°), ma fa'amatalaina ai lo latou leai i su'esu'ega masani θ-2θ. O le mea lea, na faia ai le su'esu'ega o le ata o le pole i luga o le fa'ata'ita'iga (995)-oriented ona o lona foliga granular e le masani ai (atonu mai le tuputupu a'e o le koluma po'o le masaga) ma le maualalo o le roughness. O ata o le pole (111) (Ata 3) mai le Si substrate ma le 3C-SiC layer sa toetoe lava tutusa, ma fa'amaonia ai le tuputupu a'e o le epitaxial e aunoa ma le masaga. O le nofoaga tutotonu na aliali mai i le χ≈15°, e fetaui ma le tulimanu fa'ateorē (111)-(995). E tolu nofoaga tutusa-symmetry na aliali mai i tulaga fa'amoemoeina (χ=56.2°/φ=269.4°, χ=79°/φ=146.7° ma le 33.6°), e ui o se nofoaga vaivai e le'i mafaufauina i le χ=62°/φ=93.3° e mana'omia ai nisi su'esu'ega. O le tulaga lelei o le tioata, e iloiloina e ala i le lautele o le vaega i φ-scans, e foliga mai e lelei, e ui lava e manaʻomia fua o le piʻo faʻasolosolo mo le fuaina. O loʻo totoe pea fuainumera o le pole mo faʻataʻitaʻiga (510) ma le (553) e faʻamaonia ai lo latou natura epitaxial e pei ona taʻua.
O lo'o fa'aalia i le Ata 3 le ata o le tumutumu XRD na pu'eina i luga o le fa'ata'ita'iga fa'atulagaina (995), lea e fa'aalia ai va'alele (111) o le Si substrate (a) ma le vaega 3C-SiC (b).
4. Faaiuga
Na manuia le tuputupu aʻe o le 3C-SiC heteroepitaxial i le tele o faʻatulagaga Si vagana ai le (110), lea na maua ai le mea polycrystalline. O substrates Si(100)2° off ma le (995) na maua ai vaega sili ona lamolemole (RMS <1 nm), ae o (111), (211), ma le (553) na faʻaalia ai le piʻo tele (30-60 μm). O substrates maualuga-index e manaʻomia ai le faʻamatalaga XRD maualuga (e pei o ata o pole) e faʻamaonia ai le epitaxy ona o le leai o ni tumutumu θ-2θ. O galuega faifai pea e aofia ai le fuaina o le piʻo o le lulu, suʻesuʻega o le mamafa o Raman, ma le faʻalauteleina i faʻatulagaga maualuga-index faʻaopoopo e faʻamaeʻa ai lenei suʻesuʻega suʻesuʻe.
I le avea ai ma se kamupani gaosi oloa ua tu'ufa'atasia fa'alava, e tu'uina atu e le XKH ni auaunaga fa'apitoa fa'apitoa mo le fa'agasologaina fa'atasi ai ma se fa'asologa atoatoa o mea fa'apipi'i silicon carbide, e ofoina atu ituaiga masani ma fa'apitoa e aofia ai le 4H/6H-N, 4H-Semi, 4H/6H-P, ma le 3C-SiC, e maua i le lautele mai le 2-inisi i le 12-inisi. O lo matou tomai fa'apitoa i le tuputupu a'e o le tioata, masini sa'o, ma le fa'amautinoaga lelei e fa'amautinoa ai fofo fa'apitoa mo eletise eletise, RF, ma fa'aoga fou.
Taimi na lafoina ai: Aokuso-08-2025