1. Hordhac
Inkastoo tobanaan sano oo cilmi baaris ah, heteroepitaxial 3C-SiC oo ku koray substrates silikoon weli ma gaarin tayada crystal ku filan codsiyada elektaroonigga ah ee warshadaha. Kobaca waxaa sida caadiga ah lagu sameeyaa Si(100) ama Si(111) substrates, mid kastaa wuxuu soo bandhigayaa caqabado kala duwan: goobaha ka hortagga wejiga ee (100) iyo dildilaaca (111). Halka [111]-filimaadka-ujeedadoodu ay soo bandhigaan astaamo rajo leh sida cufnaanta cilladda oo yaraatay, qaab-dhismeedka korka oo wanaajiyay, iyo walbahaarka hoose, hanuuninta beddelka ah sida (110) iyo (211) ayaa weli aan la baran. Xogta jirta waxay soo jeedinaysaa in xaaladaha kobaca ugu wanaagsani ay noqon karaan hanuunin-gaar ah, oo adkeynaya baaritaan nidaamsan. Waxaa xusid mudan, isticmaalka sare-Miller-index Si substrates (tusaale, (311), (510)) ee 3C-SiC heteroepitaxy waligiis lama soo sheegin, taasoo ka tagaysa qol weyn oo cilmi baaris ah oo ku saabsan hababka koritaanka ku tiirsanaanta.
2. Tijaabo
Lakabyada 3C-SiC waxa lagu kaydiyay kaydka uumiga kiimikaad-cadaadiska hawada (CVD) iyada oo la adeegsanayo gaasaska hore ee SiH4/C3H8/H2. Substrate-yadu waxay ahaayeen 1 cm² Si wafers leh jihooyin kala duwan: (100), (111), (110), (211), (311), (331), (510), (553), iyo (995). Dhammaan substrate-yadu waxay ahaayeen dhidibka marka laga reebo (100), halkaas oo 2° maraqyada la gooyay lagu tijaabiyay. Nadiifinta koritaanka ka hor waxay ku lug leedahay hoos u dhigista ultrasonic ee methanol. Nidaamka kobaca wuxuu ka kooban yahay ka saarida oksijiinta asalka ah iyada oo loo marayo H2 annealing at 1000 ° C, oo ay ku xigto habka caadiga ah ee laba-tallaabo: carburization 10 daqiiqo at 1165 ° C oo leh 12 sccm C3H8, ka dibna epitaxy 60 daqiiqo at 1350 ° C (C / Sicirka saamiga = 4) iyadoo la isticmaalayo 1.3 cm. Socod kasta oo koritaan ah waxaa ku jiray afar ilaa shan jihooyin kala duwan, oo leh ugu yaraan hal (100) wafer tixraaceed.
3. Natiijooyinka iyo doodaha
Qaab-dhismeedka lakabyada 3C-SiC oo ku koray qaybo kala duwan Si substrates (Jaantus. 1) waxay muujisay astaamo dusha sare oo kala duwan iyo qallafsanaan. Muuqaal ahaan, shaybaarrada lagu koray Si(100), (211), (311), (553), iyo (995) waxay u muuqdeen muraayad-u eg, halka kuwa kalena ay u dhexeeyeen caano ((331), (510)) ilaa caajis ((110), (111)). Sagxadaha ugu siman (oo muujinaya qaab-dhismeedkooda ugu wanaagsan) ayaa laga helay (100)2° off iyo (995) substrates. Waxa cajiib ah, dhammaan lakabyadu waxay ahaayeen kuwo bilaa dillaac ah qaboojinta ka dib, oo ay ku jiraan 3C-SiC(111). Cabbirka muunadda xaddidan ayaa laga yaabaa inay ka hortagto dildilaaca, inkasta oo shaybaarrada qaarkood ay muujiyeen foorarsi (30-60 μm u leexashada dhexda ilaa gees) lagu ogaan karo iyada oo hoos timaada mikroskoobyada indhaha ee 1000× weynaynta sababtoo ah diiqada kulaylka ee ururtay. Lakabyo aadka u foorarsan oo ku koray Si(111), (211), iyo (553) substrates waxay soo bandhigeen qaabab concave ah oo muujinaya cidhiidhiga dhuuban, una baahan tijaabo dheeraad ah iyo shaqo aragtiyeed si ay ula jaanqaadaan jihaynta crystallographic.
Jaantuska 1 waxa uu soo koobayaa XRD iyo AFM (kafiirinta 20 × 20 μ m2) natiijooyinka lakabyada 3C-SC ee lagu koray substrates Si leh jihooyin kala duwan.
Sawirada xoogga atamka ah ee microscopy (AFM) (Jaantus. 2) indho-indhaynta indhaha ee la xaqiijiyay. Qiimayaasha xidid-celcelis ahaan-square (RMS) waxay xaqiijiyeen sagxadaha ugu fudud ee (100)2° off iyo (995) substrates, oo muujinaya qaab-dhismeedyo u eg hadhuudh oo leh cabbir 400-800 nm. Lakabka (110) koray ayaa ahaa kan ugu qallafsan, halka dhererka iyo/ama sifooyin isbarbar socda oo leh xuduudo af leh oo marmar ah ay ka soo muuqdeen jihooyin kale ((331), (510)). Kala-duwanaanta raajada (XRD) θ-2θ (oo lagu soo koobay Shaxda 1) ayaa shaaca ka qaaday heteroepitaxy guul leh oo loogu talagalay substrate-ka hoose ee Miller-index, marka laga reebo Si (110) oo muujiyay 3C-SiC (111) iyo (110) isku dhafan oo muujinaya polycrystallinity. Isku darka hanuunintan ayaa horay loogu soo warramey Si(110), inkastoo daraasadaha qaarkood lagu arkay 3C-SiC gaar ah (111), taasoo soo jeedinaysa hagaajinta xaaladda kobaca waa muhiim. Marka loo eego tusmooyinka Miller ≥5 ((510), (553), (995)), wax ugu sarreeya XRD laguma helin qaabeynta caadiga ah ee θ-2θ maaddaama diyaaradahan-index-ka sare ay yihiin kuwo aan kala sooc lahayn joomatari. Maqnaanshaha hoose ee 3C-SiC ee ugu sarreeya (tusaale, (111), (200)) waxay soo jeedinaysaa kobaca hal-crystalline, oo u baahan muunad u janjeerta si loo ogaado kala duwanaanshaha diyaaradaha hoose-hoose.
Jaantuska 2 wuxuu muujinayaa xisaabinta xagasha diyaaradda gudaha qaab dhismeedka crystal CFC.
Xaglaha crystallographic la xisaabiyay ee u dhexeeya diyaaradaha-index sare iyo hoose-index (Shaxda 2) ayaa muujiyay misorientations weyn (> 10 °), sharxaya maqnaanshahooda ee caadiga ah θ-2θ iskaanka. Falanqaynta sawirka cirifka ayaa sidaas awgeed lagu sameeyay (995) muunada ku jihaysan sababtoo ah qaab-dhismeedkiisa granular ee aan caadiga ahayn (oo laga yaabo inuu ka yimaado korriinka tiirarka ama mataanaynta) iyo qallafsanaantiisa hoose. Tirooyinka (111) tiirka (Jaantus. 3) ee Si substrate iyo lakabka 3C-SiC waxay ahaayeen kuwo isku mid ah, kuwaas oo xaqiijinaya koritaanka epitaxial iyada oo aan mataano lahayn. Barta dhexe waxay ka soo muuqatay χ≈15°, oo u dhiganta xagal (111)-(995). Saddex dhibcood oo isku mid ah ayaa ka soo muuqday boosaska la filayo (χ=56.2°/φ=269.4°, χ=79°/φ=146.7° iyo 33.6°), inkasta oo meel daciif ah oo aan la saadaalin karin oo ah χ=62°/φ=93.3° ay u baahantahay baadhitaan dheeraad ah. Tayada crystalline, oo lagu qiimeeyay ballaca bar ee φ-scans, waxay u muuqataa rajo leh, in kasta oo cabbirada qalooca ruxaya loo baahan yahay si loo qiyaaso. Tirooyinka tiirka ee (510) iyo (553) muunadaha ayaa weli ah in la dhammaystiro si loo xaqiijiyo dabeecadda epitaxial ee loo malaynayo.
Jaantuska 3 wuxuu muujinayaa jaantuska ugu sarreeya XRD ee lagu duubay (995) muunadda u jeedda, kaas oo muujinaya (111) dayuuradaha Si substrate (a) iyo lakabka 3C-SiC (b).
4. Gabagabo
Kobaca Heteroepitaxial 3C-SiC ayaa ku guulaystay inta badan jihaynta Si marka laga reebo (110), kaas oo keenay walxo polycrystalline ah. Si (100) 2° off iyo (995) substrates ayaa soo saaray lakabyada ugu fudud (RMS <1 nm), halka (111), (211), iyo (553) ay muujiyeen foorar muhiim ah (30-60 μm). Substrate-yada sare waxay u baahan yihiin sifada XRD ee horumarsan (tusaale, tirooyinka tiirarka) si loo xaqiijiyo epitaxy sababtoo ah maqnaanshaha θ-2θ ugu sarreeya. Shaqada socota waxaa ka mid ah cabbirada qalooca ruxay, falanqaynta walaaca Raman, iyo balaadhinta hanuunin sare oo dheeri ah si loo dhamaystiro daraasaddan sahaminta.
Sida soo saaraha toosan isku dhafan, XKH waxay bixisaa adeegyo habaysan oo xirfad leh oo leh faylal dhammaystiran oo silikoon carbide substrates, oo bixiya noocyo iyo noocyo gaar ah oo ay ku jiraan 4H / 6H-N, 4H-Semi, 4H / 6H-P, iyo 3C-SiC, oo laga heli karo dhexroor min 2-inch ilaa 12-inch. Khibradayada dhamaadka-ilaa-dhamaadka ee kobaca kristanta, farsamaynta saxda ah, iyo hubinta tayada waxay hubisaa xalal ku habboon elektiroonigga, RF, iyo codsiyada soo baxaya.
Waqtiga boostada: Agoosto-08-2025