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4H-SiC晶体中的层错研究

赵宁;刘春俊;王波;彭同华

【摘要】Thenitrogendopedandunintentionalnitrogendoped4H-SiC

singlecrystalsweregrownbyPVTmethodontheC-terminated4Hseeds

offcutby4°fromthec-facetowardsthe11ˉ20axis,respectively.Optical

micro-scopewasusedtoinvestigatethecharacteristicofstackingfault

defectsandtheeffectsofnitrogendopedonstack-ingfaultdefectsin4H-

SiCsinglecrystalsetchedbymoltenKOHetching.Theresultshowsthat

thelinesofthebasalplanedislocationdefectofthe4H-SiCwafersurface

arecorrespondingtostackingfaultdefectsin4H-SiCsinglecrystals,and

thedirectionofthelinesisparallelto1ˉ100.Therearemorestacking

faultdefectsin4H-SiCsinglecrystalsdopedwithnitrogenthanthatof

unintentionalnitrogendoped4H-SiCsinglecrystals.Thisphe-nomenonis

consistentwithpublishedliteraturesinwhichhighconcentrationsof

nitrogencausedtheformationofstackingfaultdefectsin4H-SiCsingle

crystals.However,thereisnostackingfaultdefectinthefacetareaforni-

trogendoped4H-SiCsinglecrystals,althoughthenitrogenconcentration

inthefacetareaishigherthanthatintheotherarea,whichispresumably

duetospecificcrystalgrowthhabitinthefacetareaof4H-SiCsingle

crystal.%采用物理气相传输法(PVT法)在4英寸(1英寸=25.4mm)偏11ˉ20方

向4°的4H-SiC籽晶的C面生长4H-SiC晶体.用熔融氢氧化钾腐蚀4H-SiC晶体,

并利用光学显微镜研究了晶体中的堆垛层错缺陷的形貌特征和生长过程中氮掺杂对

4H-SiC晶体中堆垛层错缺陷的影响.结果显示,4H-SiC晶片表面的基平面位错缺陷

的连线对应于晶体中的堆垛层错,并且该连线的方向平行于1ˉ100方向.相对于非

故意氮掺杂生长的4H-SiC晶体,氮掺杂生长的4H-SiC晶体中堆垛层错显著偏多.

然而,在氮掺杂生长的4H-SiC晶体的小面区域,虽然氮浓度高于其他非小面区域,

但是该小面区域并没有堆垛层错缺陷存在,推测这主要是由于4H-SiC晶体小面区

域特有的晶体生长习性导致的.

【期刊名称】《无机材料学报》

【年(卷),期】2018(033)005

【总页数】5页(P540-544)

【关键词】SiC;基平面位错;堆垛层错;氮掺杂

【作者】赵宁;刘春俊;王波;彭同华

【作者单位】北京天科合达半导体股份有限公司,北京102600;北京天科合达半导

体股份有限公司,北京102600;北京天科合达半导体股份有限公司,北京102600;

新疆天科合达蓝光半导体有限公司,石河子832000;北京天科合达半导体股份有限

公司,北京102600;新疆天科合达蓝光半导体有限公司,石河子832000

【正文语种】中文

【中图分类】TN34