Ni、Al掺杂SiC薄膜的制备及性质研究

发布时间：2025-05-11 00:03

　　碳化硅（SiC）是新的第三代半导体的典型代表之一,与第一代半导体（Si为代表）、第二代半导体（GaAs为代表）相比较,其具有更高的熔点、工作温度、热导率、击穿电场和饱和电子漂移速度等优异的物理化学性能,使得SiC在高温高频、辐射防护、功率器件等领域都具有广泛的应用。本文采用高真空射频磁控溅射的方法,在热解石墨衬底上沉积Si和Ni（或Co、Al）,采用将掺杂材料置于Si靶材上以贴片式共溅射的方式沉积到热解石墨衬底上,通过改变掺杂材料（Ni、Co、Al）的片数来实现不同的掺杂原子百分比,溅射时间70min,得到沉积硅膜厚度约为630nm的薄膜。利用高真空热处理仪对Si/C结构的薄膜进行退火处理,退火处理参数统一设置为退火温度1080摄氏度、退火时间12小时,得到结晶良好的3C-SiC稀磁半导体薄膜。并利用X射线衍射仪（XRD）、Raman光谱仪、冷场扫描电子显微镜（SEM）、EDS能谱仪、振动样品磁强计（VSM）和反射光谱仪等测试仪器对SiC薄膜进行测试和分析。本文分别研究了Ni、Co、Al不同掺杂浓度对热解石墨衬底上SiC薄膜的晶体结构、表面形貌、磁学性质、反射光谱等性质的影响。制备得到掺...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1SiC三种常见的堆垛结构：（1）3C:ABC.....（.2）4H:ABAC.....（.3）6H:ABCACB......

实了信息产业的基础；要继续提高信息技术发展的于对第三代半导体材料研究和应用的持续关注和投以SiC和GaN为代表的新型半导体材料的研究上[带隙半导体材料，SiC具有较大的禁带宽度、高击电子速度、高电子密度、高迁移率等特性，使其在防护、通讯等方面均有广阔的应用空间[45,4....

图1.2常见制备SiC薄膜的两种方案

利于缩小制备出的半导体器件的特征尺寸[57,58]。制备薄膜的几种主流工艺路线，分子束外延生长（M个蒸发源的蒸发温度、蒸发时间等参数因而常用于高长速度非常的慢（小于1μm/h），而且设备复杂，价而在工业生产中没得到推广[59]。液相外延生长（LPE外延沉积薄膜的技术，同样可以....

图2.1SK3300HP超声波振动仪

图2.1SK3300HP超声波振动仪SK3300HP超声波振动仪是用于清洗热解Al颗粒和Co薄片。通过超声波振动能够有质和污染物（需将金属颗粒等置于烧杯、试丙酮或酒精等溶液内）。开启超声波清洗前内是否有重叠以及是否平置，清洗时应保证，略显哑光，用于薄膜的生长；而背....

图2.2沈阳科学仪器厂生产的JGP560CV-Ⅲ型超高真空多靶磁控溅射镀膜系统（左）

.1.2超高真空多靶磁控溅射镀膜系统本文以热解石墨为衬底，主要研究在热解石墨衬底上共溅射Si与Ni（、Al），来制备掺杂的SiC稀磁半导体薄膜。如图2.2所示，溅射实验中的带空气锁的超高真空多靶磁控溅射镀膜系统，其型号为JGP560CV-Ⅲ型由中国科学院沈阳科学....

本文编号：4044531