Эпитаксиальный рост пленок 3C-SiC на подложках сапфира (0001) и кремния (111) методом металлоорганического парового химического осаждения

Р.Е. Бейсенов; З.А. Мансуров; С.Ж. Токмолдин; А. Игнатьев

doi:10.18321/

Авторлар

Р.Е. Бейсенов Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Алматы, Қазақстан; Орталық озық материалдар Хьюстон университеті, Техас, Америка
З.А. Мансуров Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Алматы, Қазақстан; Жану проблемалары институты, Алматы, Қазақстан
С.Ж. Токмолдин Физикалық Техникалық институты, Алматы, Қазақстан
А. Игнатьев Орталық озық материалдар Хьюстон университеті, Техас, Америка

DOI:

https://doi.org/10.18321/

Кілт сөздер:

эпитаксиалды қабықшалар, кремний, сапфир, тұндыру, көміртек

Аңдатпа

Эпитаксиалды пленкалар Si бойынша текше polytype 3C-SiC алынды 850 тұндыру температурада және 900 °C OS кезінде, органометаллические химиялық тұндыру (MOCVD) арқылы 111 және сапфир 0001 субстрат. Si және С бір көзі ретінде тасымалдаушы газдар жоқ металлоорганический құрама dietilmetilsilan (DEMs) пайдаланылды. Кремний карбиді пленкалар құрылымы және элементтік талдау РФА және Оже спектроскопия зерттелді. Морфология және кремний карбиді сақтауға пленкалар қалыңдығы растрлық электрондық және атом күш микроскопия зерттелді. РФА талдау материалы ретінде диэтилметилсилана пайдалану 850 °С температурада кремний карбиді кристалды ұсынады көрсеткендей. Ол сондай-ақ тұндыру температура 850 және 900 °C операциялық пленкалар екі субстрат 111 бағдар текше политип 3C-SiC құрылымын бар екендігі анықталды. Пленкалар морфология зерттеулер алынған пленка беті тегіс болды және кремний ұлтанды қарағанда ұлтанды жоғары кристалды тәртібі sapifira көрсету екенін көрсетті. Пленка қалыңдығы үлгілерін көлденең қимасының сканерден электронды микроскоптың көмегімен өлшенеді және тұндыру уақыты 2Н астам 6 м болды. орташа өсу қарқыны 40 нм/мин болды. Бұл жұмыс тобы III нитрид светодиодов үшін субстрат материалды УК диапазонда fotopiriemnikov, сондай-ақ газ датчиктер-ақ олардың пайдаланылуын одан әрі арзан түрлі субстрат гетероэпитаксиальных кремний карбиді пленкалар алу жүзеге асырылды.

Әдебиеттер тізімі

(1) Лучинин В., Таиров Ю. Карбид кремния – алмазоподобный материал // Наноиндустрия. 2010. Вып. 1. С. 36.

(2) Yang N., Zhuang H., Hoffmann R. Electrochemistry of Nanocrystalline 3C Silicon Carbide Films // Chemistry – A European Journal. 2012. V. 18. P. 6514–6519.

(3) Митченко И.С., Тарала В.А. Оборудование для выращивания пленок карбида кремния методом газо-химического осаждения // Материалы XXXIV научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов за 2004 год. Ставрополь, 2005.

(4) Madapura S., Steckl A.J., Loboda M. Heteroepitaxial growth of SiC on Si(100) and (111) by chemical vapor deposition using trimethylsilane // Journal of the Electrochemical Society. 1999. V. 146, № 3. P. 1197–1202.

(5) Gupta A., Paramanik D., Varma S., Jacob C. CVD growth and characterization of 3C-SiC thin films // Bulletin of Materials Science. 2004. V. 27, № 5. P. 445–451.

(6) Ricciardi C., Boot E.A., Giorgis F., Mandracci P., Meotto U.M., Barucca G. Polycrystalline SiC growth and characterization // Applied Surface Science. 2004. V. 238. P. 331–335.

(7) Hallin C., Ivanov I.G., Egilsson T., Henry A., Kordina O., Janzen E. The material quality of CVD-grown SiC using different carbon precursors // Journal of Crystal Growth. 1998. V. 183. P. 163–174.

(8) Liao F., Park S., Larson J.M., Zachariah M.R., Girshick S.J. High-rate chemical vapor deposition of nanocrystalline silicon carbide films by radio frequency thermal plasma // Materials Letters. 2003. V. 57. P. 1982–1986.

(9) Kim H.S., Park Y.J., Choi I.H., Baik Y.J. SiC thin film growth using microwave plasma activated CH₄–SiH₄ sources // Thin Solid Films. 1999. V. 341. P. 42–46.

(10) Ricciardi C., Bennici E., Cocuzza M., Mandracci P., Bich D., Guglielmetti V., Barucca G. Characterization of polycrystalline SiC layers grown by ECR-PECVD for micro-electromechanical systems // Thin Solid Films. 2003. V. 427, № 1. P. 187–190.

(11) Ricciardi C., Fanchini G., Mandracci P. Physical properties of ECR-CVD polycrystalline SiC films for microelectromechanical systems // Proceedings of the 13th European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, Nitrides and Silicon Carbide. Torino, Italy, 2003. P. 1236–1240.

(12) Mandracci P., Ferrero S., Cicero G., Giorgis F., Pirri C.F., Barucca G., Reitano R., Musumeci P., Calcagno L., Foti G. Growth and characterization of SiC layers obtained by microwave CVD // Thin Solid Films. 2000.

(13) Cheng K.L., Cheng H.C., Lee W.H., Lee C., Liu C.C., Yew T.R. Deposition of polycrystalline β-SiC films on Si substrates at room temperature // Applied Physics Letters. 1997. V. 70. P. 223–225.