衬底取向对 Al 掺杂3C-SiC 薄膜微结构的影响

摘要：

采用低压化学气相沉积(LPCVD)法分别在 Si(100)和 Si(111)衬底上制备了 Al 掺杂的3C-SiC 薄膜。采用 X 射线衍射、扫描电子显微镜、Raman 光谱对所制备薄膜的微结构、形貌以及内部应力的演变进行分析。结果表明：在 Si(100)衬底上制备的 Al 掺杂 SiC 薄膜具有较好的结晶质量，而且结晶质量受 Al 掺杂浓度的影响比较大。Al 掺杂 SiC 薄膜的生长模式为二维层状生长模式。Si(100)衬底上所制备的 Al 掺杂 SiC 薄膜表面为层状的四边形结构，而 Si(111)衬底上的 Al 掺杂 SiC 薄膜表面为层状的截角三角形结构。Si(100)衬底上的薄膜厚度略大于 Si(111)衬底上的。由于 Al 离子的掺入和薄膜厚度的增加，Si(100)衬底上所制备的 Al 掺杂 SiC 薄膜内部的应力得到很好的释放。Si(111)衬底上的 Al 掺杂 SiC 薄膜内部的应力则由张应力模式转为压应力模式，而且纵光学声子(LO)、横光学声子(TO)特征峰分离变大，出现这种现象的原因可能与 Al3+替代 Si4+使 SiC离子性增强和生长模式的转变有关。

关键词：低压化学气相沉积、铝掺杂、碳化硅薄膜、衬底取向、微结构

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：国家自然科学基金项目51302128；河南省自然科学基金项目14B140008；13A140792。

在线出版日期：2015-07-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：986-990