1. تعارف
ڏهاڪن جي تحقيق جي باوجود، سلڪون سبسٽريٽس تي پوکيل هيٽروپيٽيڪسيل 3C-SiC اڃا تائين صنعتي اليڪٽرانڪ ايپليڪيشنن لاءِ ڪافي ڪرسٽل معيار حاصل نه ڪيو آهي. واڌ عام طور تي Si(100) يا Si(111) سبسٽريٽس تي ڪئي ويندي آهي، هر هڪ الڳ چئلينج پيش ڪري ٿو: (100) لاءِ اينٽي فيز ڊومينز ۽ (111) لاءِ ڪريڪنگ. جڏهن ته [111]-اورينٽيڊ فلمون اميد افزا خاصيتون ڏيکارينديون آهن جهڙوڪ گهٽ ٿيل خرابي جي کثافت، بهتر سطح جي مورفولوجي، ۽ گهٽ دٻاءُ، متبادل رخ (110) ۽ (211) وانگر غير مطالعي ٿيل آهن. موجوده ڊيٽا مشورو ڏئي ٿو ته بهترين واڌ جون حالتون اورينٽيشن-مخصوص ٿي سگهن ٿيون، منظم جاچ کي پيچيده بڻائين ٿيون. خاص طور تي، 3C-SiC هيٽروپيٽيڪسي لاءِ اعليٰ ملر-انڊيڪس سي سبسٽريٽس (مثال طور، (311)، (510)) جو استعمال ڪڏهن به رپورٽ نه ڪيو ويو آهي، اورينٽيشن-انحصار واڌ جي ميڪانيزم تي ڳولا جي تحقيق لاءِ اهم ڪمرو ڇڏي ٿو.
2. تجرباتي
3C-SiC پرتون SiH4/C3H8/H2 اڳوڻن گيسن کي استعمال ڪندي ايٽمي دٻاءُ واري ڪيميائي وانپ جمع (CVD) ذريعي جمع ڪيون ويون. سبسٽريٽ 1 cm² Si ويفر هئا جن ۾ مختلف رخ هئا: (100)، (111)، (110)، (211)، (311)، (331)، (510)، (553)، ۽ (995). سڀئي سبسٽريٽ محور تي هئا سواءِ (100) جي، جتي 2° آف ڪٽ ويفرز کي اضافي طور تي آزمايو ويو. واڌ کان اڳ جي صفائي ۾ ميٿانول ۾ الٽراسونڪ ڊيگريسنگ شامل هئي. واڌ جي طريقيڪار ۾ 1000 °C تي H2 اينيلنگ ذريعي اصلي آڪسائيڊ هٽائڻ شامل هو، جنهن کان پوءِ هڪ معياري ٻه-قدمي عمل: 12 sccm C3H8 سان 1165 °C تي 10 منٽن لاءِ ڪاربائيزيشن، پوءِ 1.5 sccm SiH4 ۽ 2 sccm C3H8 استعمال ڪندي 1350 °C (C/Si تناسب = 4) تي 60 منٽن لاءِ ايپيٽيڪسي. هر واڌ جي ڊوڙ ۾ چار کان پنج مختلف Si اورينٽيشن شامل هئا، گهٽ ۾ گهٽ هڪ (100) ريفرنس ويفر سان.
3. نتيجا ۽ بحث
مختلف Si سبسٽريٽس (شڪل 1) تي اُڀريل 3C-SiC پرتن جي مورفولوجي مختلف مٿاڇري جون خاصيتون ۽ ڪَڙهائي ڏيکاري ٿي. بصري طور تي، Si(100)، (211)، (311)، (553)، ۽ (995) تي اُڀريل نمونا آئيني وانگر نظر آيا، جڏهن ته ٻيا کير واري ((331)، (510)) کان وٺي مدھم ((110)) تائين هئا. هموار مٿاڇريون (بهترين مائڪرو اسٽرڪچر ڏيکاريندي) (100)2° آف ۽ (995) سبسٽريٽس تي حاصل ڪيون ويون. قابل ذڪر طور تي، سڀئي پرتون ٿڌي ٿيڻ کان پوءِ ڦاٽن کان پاڪ رهيون، جن ۾ عام طور تي دٻاءُ جو شڪار 3C-SiC(111) شامل آهن. محدود نموني جي سائيز شايد ڦاٽن کي روڪيو هجي، جيتوڻيڪ ڪجهه نمونن ۾ جھڪڻ (مرڪز کان ڪنڊ تائين 30-60 μm ڦاٽڻ) جو مظاهرو ڪيو ويو جيڪو آپٽيڪل مائڪروسڪوپي هيٺ 1000× ميگنيفڪيشن تي جمع ٿيل حرارتي دٻاءُ جي ڪري ڳولي سگهجي ٿو. Si(111)، (211)، ۽ (553) سبسٽريٽس تي پوکيل تمام گهڻي جھڪيل پرتون مقعر شڪلون ڏيکارينديون هيون جيڪي ٽينسل اسٽرين کي ظاهر ڪنديون هيون، جن کي ڪرسٽالوگرافڪ اورينٽيشن سان لاڳاپو رکڻ لاءِ وڌيڪ تجرباتي ۽ نظرياتي ڪم جي ضرورت هئي.
شڪل 1 ۾ مختلف رخن سان سي سبسٽريٽس تي پوکيل 3C-SC پرتن جي XRD ۽ AFM (20×20 μ m2 تي اسڪيننگ) نتيجن جو خلاصو پيش ڪيو ويو آهي.
ايٽمي فورس مائڪروسڪوپي (AFM) تصويرون (شڪل 2) آپٽيڪل مشاهدن جي تصديق ڪئي. روٽ-مين-اسڪوائر (RMS) قدرن (100)2° آف ۽ (995) سبسٽريٽس تي هموار سطحن جي تصديق ڪئي، جنهن ۾ 400-800 nm ليٽرل طول و عرض سان اناج جهڙيون بناوتون شامل هيون. (110) جي وڌندڙ پرت سڀ کان سخت هئي، جڏهن ته ڊگهي ۽/يا متوازي خاصيتون ڪڏهن ڪڏهن تيز حدن سان ٻين رخن ((331)، (510)) ۾ ظاهر ٿيون. ايڪس ري ڊفرڪشن (XRD) θ-2θ اسڪين (جدول 1 ۾ خلاصو) لوئر-ملر-انڊيڪس سبسٽريٽس لاءِ ڪامياب هيٽرو ايپيٽڪسي ظاهر ڪئي، سواءِ Si(110) جي جنهن ۾ مخلوط 3C-SiC(111) ۽ (110) چوٽيون ڏيکاريون ويون جيڪي پولي ڪرسٽلينٽي کي ظاهر ڪن ٿيون. هي اورينٽيشن ملنگ اڳ ۾ Si(110) لاءِ رپورٽ ڪئي وئي آهي، جيتوڻيڪ ڪجهه مطالعي خاص (111)-اورينٽيڊ 3C-SiC جو مشاهدو ڪيو، اهو مشورو ڏئي ٿو ته واڌ جي حالت جي اصلاح اهم آهي. ملر انڊيڪس ≥5 ((510)، (553)، (995)) لاءِ، معياري θ-2θ ترتيب ۾ ڪا به XRD چوٽي نه ملي ڇاڪاڻ ته اهي هاءِ-انڊيڪس پلين هن جاميٽري ۾ غير تفريق ڪندڙ آهن. گهٽ-انڊيڪس 3C-SiC چوٽين جي غير موجودگي (مثال طور، (111)، (200)) سنگل-ڪرسٽل واڌ جو مشورو ڏئي ٿي، گهٽ-انڊيڪس پلين مان تفريق کي ڳولڻ لاءِ نموني ٽائلنگ جي ضرورت آهي.
شڪل 2 ۾ CFC ڪرسٽل ڍانچي اندر جهاز جي زاويه جو حساب ڏيکاريو ويو آهي.
هاءِ-انڊيڪس ۽ لو-انڊيڪس پلين جي وچ ۾ حساب ڪيل ڪرسٽلوگرافڪ زاويه (ٽيبل 2) وڏيون غلط رخ (> 10°) ڏيکاريون، جيڪي معياري θ-2θ اسڪين ۾ انهن جي غير موجودگي کي بيان ڪن ٿيون. تنهن ڪري قطب جي شڪل جو تجزيو (995)-اورينٽيڊ نموني تي ڪيو ويو ڇاڪاڻ ته ان جي غير معمولي گرينولر مورفولوجي (ممڪن طور تي ڪالمن جي واڌ يا ٽوئننگ مان) ۽ گهٽ رفني. Si سبسٽريٽ ۽ 3C-SiC پرت مان (111) قطب جي شڪل (شڪل 3) تقريبن هڪجهڙا هئا، ٽوئننگ کان سواءِ ايپيٽيڪسيل واڌ جي تصديق ڪن ٿا. مرڪزي جڳهه χ≈15° تي ظاهر ٿي، نظرياتي (111)-(995) زاويه سان ملندڙ. ٽي هم آهنگي جي برابر اسپاٽ متوقع پوزيشن تي ظاهر ٿيا (χ=56.2°/φ=269.4°، χ=79°/φ=146.7° ۽ 33.6°)، جيتوڻيڪ χ=62°/φ=93.3° تي هڪ غير متوقع ڪمزور اسپاٽ کي وڌيڪ جاچ جي ضرورت آهي. ڪرسٽل معيار، φ-اسڪين ۾ اسپاٽ ويڪر ذريعي جائزو ورتو ويو، اميد افزا نظر اچي ٿو، جيتوڻيڪ مقدار جي تصديق لاءِ جھولندڙ وکر جي ماپ جي ضرورت آهي. (510) ۽ (553) نمونن لاءِ قطب جا انگ اکر انهن جي فرض ڪيل ايپيٽيڪسيل فطرت جي تصديق ڪرڻ لاءِ مڪمل ٿيڻا آهن.
شڪل 3 (995) اورينٽيڊ نموني تي رڪارڊ ٿيل XRD چوٽي ڊاگرام ڏيکاري ٿي، جيڪو Si سبسٽريٽ (a) ۽ 3C-SiC پرت (b) جي (111) جهازن کي ڏيکاري ٿو.
4. نتيجو
هيٽروپيٽيڪسيئل 3C-SiC واڌ (110) کانسواءِ اڪثر Si اورينٽيشنز تي ڪامياب ٿي، جنهن مان پولي ڪرسٽل لائن مواد پيدا ٿيو. Si(100)2° آف ۽ (995) سبسٽريٽس هموار ترين پرتون (RMS <1 nm) پيدا ڪيون، جڏهن ته (111)، (211)، ۽ (553) اهم جھڪ (30-60 μm) ڏيکاريا. هاءِ انڊيڪس سبسٽريٽس کي θ-2θ چوٽين جي غير موجودگي جي ڪري ايپيٽيڪسي جي تصديق ڪرڻ لاءِ جديد XRD ڪردار نگاري (مثال طور، قطب جي انگن اکرن) جي ضرورت آهي. جاري ڪم ۾ راڪنگ وکر جي ماپ، رامن اسٽريس تجزيو، ۽ هن ڳولا واري مطالعي کي مڪمل ڪرڻ لاءِ اضافي هاءِ انڊيڪس اورينٽيشنز تائين توسيع شامل آهي.
عمودي طور تي ضم ٿيل ٺاهيندڙ جي حيثيت سان، XKH سلڪون ڪاربائيڊ سبسٽريٽس جي هڪ جامع پورٽ فوليو سان پيشه ورانه ڪسٽمائيز پروسيسنگ سروسز فراهم ڪري ٿو، معياري ۽ خاص قسمون پيش ڪري ٿو جن ۾ 4H/6H-N، 4H-سيمي، 4H/6H-P، ۽ 3C-SiC شامل آهن، جيڪي 2 انچ کان 12 انچ جي قطر ۾ موجود آهن. ڪرسٽل جي واڌ، درستگي مشيننگ، ۽ معيار جي يقين ڏيارڻ ۾ اسان جي آخر کان آخر تائين ماهر پاور اليڪٽرانڪس، آر ايف، ۽ ابھرندڙ ايپليڪيشنن لاءِ تيار ڪيل حل کي يقيني بڻائي ٿي.
پوسٽ جو وقت: آگسٽ-08-2025