SiC薄膜材料与器件最新研究进展
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[ 1, 2]
箭、 导弹、 雷达、 战斗机、 通讯、 海洋 勘探、 石油钻 井、 汽车电 子化 等军事和民用系统 , 成为国际上新材料、 微电子和光电子领域研 究的热点 , 一直以来受 到许多 国家的 重视和 大力发展。 目前以 美国为代表的发达国家已经基本解决了 SiC 单晶生长 和同质外 延薄膜 , 并 开 发 出 一 系列 高 温、 高 频、 大 功 率 微 电 子 器 件, 以 Cr ee 为代表的一批公司已经开 始提供 SiC 器 件的商 业产品 ; 国 内的研究所和高校在 SiC 单晶制备和薄膜生长工艺方 面也取得 了可喜的成果 [ 3, 4] 。
[ 9]
113
( site - competitio n epitax y) [ 16, 17] 等 得到了广 泛深入 的研 究 , 这些 技术和应用都使得外 延膜质量 有了很 大提高 , 目前 有不少 报道 正在使用此外延膜研 究各种器件。 根据国际上最新 发展动态 , 目前 最适 合外 延高质 量 SiC 单 晶薄膜的方法是 M OCV D[ 18] 。这是由于 采用 SiH 4 、 CH 4 、 C2 H2 和 C3 H 8 等气源沉积 SiC 薄膜时 , 衬底温度 一般比较 高 , 而 采用 单一 气源 可以实 现较 低衬 底温度 下在 Si 衬底 上直接 沉积 SiC 薄膜。 M at sutani 等 [ 19] 用 SiH 3 CH 3 作为气 源在 Si( 100) 上 生长 出了按 衬 底 取 向 的 3C - SiC 薄 膜 , 且 薄 膜 中 氢 含 量 少 ; T eker 等 [ 20] 以 ( CH 3 ) 6 Si2 为气 源 , Ar 和 H 2 混合 气体 为载 气 , 利用 两 步生长技术在 Si( 111) 衬底上未经碳化直接生长了 3C - SiC 。 尽管如此 , 为了 能够 开发 出实 用化 的核 心电 子 器件 , CV D 法制备 SiC 单晶薄膜仍然存在一些技术问题 , 主要有 : 生长 温度 过高易引入杂质 , 并且造成衬底掺杂重新分布 ; 衬底和 SiC 薄膜 间的晶格失配造成缺陷密度较 大 , 薄膜的黏附力差 ; 外延生长后 晶片的翘曲问题 ; 薄膜的生长和成核机制尚不清楚 , 难以对其膜 层质量进行有效控制 等。
Key words
SiC mater ial, SiC dev ices, r esear ch status, key techno lo gies, developing t rends 放入管式炉中 在 2400~ 2600 反应 生成。这 种方 法只 能得 到 尺寸很小的多晶 SiC 。至 1955 年 , L ely 用 无籽晶升 华法生 长出 了针状 3C - SiC 孪晶 , 由此 奠定 了 SiC 的发 展基 础。 20 世纪 80 年代初 T air ov 等采用改进 的升华 工艺 生长 出 SiC 晶体 , SiC 作 为一种实用半导体引起人们的 研究兴趣。国际上一些先进国家 和研究机构都投入巨 资进行 SiC 研究。 20 世纪 90 年代初 , Cree R esear ch Inc 用改进的 L ely 法生长 6H - SiC 晶片并实现商品化 , 并于 1994 年制备出 4H- SiC 晶片 [ 5] 。这一突破性进展立即掀起 了 SiC 器中及相关技术研究的热潮。目前实现商 业化的 SiC 晶 片只 有 4H- 和 6H - 型 , 且 均 采 用 P VT 技 术 , 以 美 国 Cree Re search Inc 为代 表。采用 此法已 逐步 提高 SiC 晶 征的 质量 和直 径 , 5cm 直径的晶片已 在 1998 年秋投 入市 场 , 次 年直 径增 大到 7 5cm, 目前晶圆直径已 超过 10cm, 最大有用面积达到 40mm 2 , 微导管密度已下降到 小于 0 1/ cm 2[ 6] 。现今就 SiC 单晶生 长来 讲 , 美国处于领先 地位 , 俄 罗斯、 日 本和 欧盟 ( 以瑞 典和 德国 为 首 ) 的一些公司或科研机构也在生产 SiC 晶 片 , 并且已经实 现商 品化 [ 6, 7] 。 微管是 SiC 单晶中普遍存 在的缺 陷 , 目前仍 无法 生长 大面 积无微管缺陷的单 晶。微管的 形成大 致分为 热力学 原因、 生长 动力学原因及工艺 原因。热力 学主要 是温场 分布不 均匀 ; 动力 学表现为各处 生长 率不 同 ; 工艺 上籽 晶的 质量、 生 长表 面的 空 位、 划痕 , 生长中的第二相、 杂质是微管发生的原因 , 并且是很重 要的因素 [ 5] 。目前降低 微管密度 、 提 高晶圆 直径和最 大有 用面 积是国际上研究的热 点。
SiC 晶体的获得最早是用 A cheso n 工 艺将石英砂与 C 混合 * 国家自然科学基金资助项目 ( 60371046)
周继 承 : 男 , 1963 年 生 , 教 授 , 主 要 从 事 微 纳 电 子 材 料 与 器 件 的 教 学 科 研 工 作 mail csu edu cn
T el: 0731 - 8836381
ZH OU Jicheng, ZH ENG Xuqiang, L IU Fu
( Scho ol of Phy sica l Science and T echnolog y, Central South U niversity, Changsha 410083)
Abstract
Silico n car bide( SiC) is a prom ising mater ial fo r hig h po wer , hig h frequency , hig h temper atur e ap -
E - mail: jicheng @
SiC 薄膜材料与器件最新研究进展 / 周继承等
多型性控制。 SiC 的 堆垛 层错 能较 低 , 晶体 生长 过程 中易 于形成含有不同晶型的 晶体。当温 度较低 生长刚刚 开始时 , 因 为 3C - SiC 需要的成核能低 , 约是 6H- SiC 的 1/ 2[ 8] , 生长 的晶型 多为亚稳态 3C - SiC; 温度升高 时 3C - 相变为其它 晶型 , 最可能是 6H- 相 , 6H - SiC 的 生长温度范围宽而且占主要地位 , 在高温区更 是如此。温度高有利于料源 的升华 和组分 的均匀化 , 温 度稍低 一些有利于生长 15R 和 4H - SiC。由 于对多 型形成 的动力 学和 热力学原因的理论研究还 不充分 , 所以 很难完 全控 制 SiC 单晶 的晶型。 J. T akahashr 等用垂直于 ( 0001) 面的 [ 1100] 、 [ 1120] 晶 片作籽晶 , 生长出的晶 体很好 地延续 了籽晶 的晶型结 构。生长 4H- SiC 晶型存 在较大 的困难 , R. Y akimov a 等 报道生 长出质 量较好的 4H- SiC, 只能 在 2350~ 2375 很 窄 的温 度范 围 内获 得。
1 2 SiC 薄膜生长技术及主要问题
SiC 晶体作为高频、 高温 、 大功 率器 件的 理想 材料 , 其 外延 薄膜的质量严重制 约着 SiC 光 电器 件的 发展。另 外 , SiC 体单 晶在高温下 ( > 2200 ) 生长 , 掺杂难 于控制 , 晶 体中 存在缺 陷 , 特别是微管道缺陷无法消除 , 并且 SiC 体单晶非常昂贵 , 于是发 展了多种处延 SiC 薄膜的方法。近年来国际 上对单晶 SiC 薄膜 材料处延生长技术的研 究竞争十 分激烈。 据分析 , 美国 已掌握 了高质量单晶 SiC 薄膜的 生长技 术 , 但 因该技 术及 产品对 提升 军方战斗力十分关键 , 故被严禁对其他国家公 布。目前 , 化学气 相沉积( Chemica l vapor deposit ion, CV D) 、 分子束 处延 ( M o lec ula r beam epit axy , M BE) 、磁 控 溅 射 ( M anetro n sputtering , M S) 、 脉冲激光淀积 ( P ulsed laser depo sitio n, PL D) 及离 子注入 等方法都 可 用 来 制 备 SiC 薄 膜 [ 10] 。其 中 最 成 熟 和 成功 的 是 CV D 法。自 N ishino S 在 1983 年报道 了在 Si 衬 底上制 备出可 重复生长的大面积 3C - SiC 薄膜以来 , Po well J A 等均报道了在 Si 衬底上 CV D 异质外延生长单晶 SiC 薄膜 , 研究发现薄膜从室 温到 850 的范围内 均具 有良 好的电 学特 性 , 而 且薄 膜取 向与 衬底相同。但由于 晶格 失配 ( A SiC = 0. 543nm, A Si = 0. 436nm) 和热膨胀系数失配 ( ~ 8% ) 均较大 , 使 SiC 层产生高密 度的失配 位错与堆垛失配并伴有微 孪晶和 反相边 界等缺 陷 , 影响 SiC 薄 膜的结晶质量和电学特性。一般通过在薄膜与衬底之间沉积缓 冲层和采用单一气源法 等来解 决以上 问题 [ 11] 。目前 , 多 数 SiC 薄膜异质外延生长的研究集中在 Si( 100) 和 Si( 111) 上 , 而对其 他晶 向 衬 底 的 研 究 则 比 较 少。 最 后 N ishiguchi 等 [ 12] 采 用 AP CVD 法 , 以 C 3 H 8 + H 2 为 混合 气 体在 Si( 110) 表 面 进 行碳 化 , 研究指出 SiC 和衬底 Si 的界 面较 为平滑 , 他 们认 为碳 化过 程中 C 3 H 8 的 流速是界面 平滑度的 关键。另外 Hurt os 等 [ 13] 结 合 M BE 和 L PCVD 技术 , 在 偏离 [ 110] 2~ 4 的 Si( 001) 表 面上 也制备了 3C - SiC 薄膜 , 采用 M BE 技术可获得超 薄 ( 10nm) 的平 滑单晶 SiC 层 , 而 L PV CD 则保证了 SiC 薄膜中的低缺陷浓度和 快速生长。 SiC 同质外延技术的研究与应用 则更为 重要。通常 是用升 华再结晶法制得的 6H- SiC( 0001) 为衬底生长 3C - SiC 或 6H - SiC 薄膜。近几年来 , 更 适合 做高 频大 功率 器件 的 4H - SiC 的 同质 外延得到了迅 速的 发 展。与 SiC 衬底 异 质外 延薄 膜 相比 , SiC 同质外延薄膜具有晶格失配系数小、 热膨胀系数相近、 生长薄膜 中缺陷较少、 界面 陡峭 [ 14, 15] 等 特点 而更 具竞 争优 势 ; 同时 台阶 控制处 延技 术 ( Step - co nt rolled epitaxy ) 和位 置 竞 争 外延 技 术
112
材料导报
2007 年 3 月第 21 卷第 3 期
SiC 薄膜材料与器件最新研究进展*
周来自百度文库承, 郑旭强, 刘 福
( 中南大学物理科学与 技术学院 , 长沙 410083) 摘要 SiC 单晶因其宽的禁带宽度 、 高的电子饱和 速度 、 大的临 界击穿 场强 、 高的热 导率和 热稳定 性等特 性而
plications because of its excellent pr operties such as w ide band g ap, high saturated electr on velo city, high electrical br eakdow n field, hig h thermal co nduct ivit y, ther mal stability and so on. An r eview o f research status, key technolo g ies and dev eloping tr ends on SiC mater ial and devices are integr ated intro duced in this paper. A lso the curr ent dev elo p ment status and existence gaps in our country are analy sised.
SiC 材料是一种宽带隙半导体材 料 , 具 有禁带宽 度大、 击穿 电压高、 势导率高、 电子饱和漂移速度高、 电子迁移率高 、 热导率 高、 介电 常数小、 抗辐射能 力强、 化学稳定性 好等优良 的物理化 学性质 , 以及与硅集 成电路工艺 兼容等特 点 , 成 为制造高温、 高 频、 大功 率、 抗 辐射、 不挥发存储 器件及光电 集成器件 的优选材 料 ; 同时 SiC 由 于其特有的禁 带宽度还 是一种 较为 理想的 短波 长发光材料 。因此 , SiC 在耐恶劣环境下的优越性能是 Si 和 GaA s 等传统半导体所无法比拟 的 , 可广泛应 用于人 造卫星、 火
成为制作高频 、 大功率和耐高温器件的 理想材料 。 综述了 SiC 材料 及器件的 研究现状 、 关键 技术和发 展趋势 ; 分 析了 我国的研究现状和存在的差距 。 关键词
SiC 材料 SiC 器件 研究现状 关键技术 发展趋势
The Latest Research Progress of SiC Films and Devices Membrane
1 最新的研究进展
国际上 , SiC 的发展至今已经经 历了 3 个研究时 期 : 第一是 采用升华法制备 SiC 单晶 来开发 各种器 件的建 设时 期 ; 第 二是 SiC 的外延生长等基 础研 究时期 ; 第 三是接 近于 相关 领域 应用 要求的当前研究开发时期。
1 1 SiC 单晶材料生长及关键技术
箭、 导弹、 雷达、 战斗机、 通讯、 海洋 勘探、 石油钻 井、 汽车电 子化 等军事和民用系统 , 成为国际上新材料、 微电子和光电子领域研 究的热点 , 一直以来受 到许多 国家的 重视和 大力发展。 目前以 美国为代表的发达国家已经基本解决了 SiC 单晶生长 和同质外 延薄膜 , 并 开 发 出 一 系列 高 温、 高 频、 大 功 率 微 电 子 器 件, 以 Cr ee 为代表的一批公司已经开 始提供 SiC 器 件的商 业产品 ; 国 内的研究所和高校在 SiC 单晶制备和薄膜生长工艺方 面也取得 了可喜的成果 [ 3, 4] 。
[ 9]
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( site - competitio n epitax y) [ 16, 17] 等 得到了广 泛深入 的研 究 , 这些 技术和应用都使得外 延膜质量 有了很 大提高 , 目前 有不少 报道 正在使用此外延膜研 究各种器件。 根据国际上最新 发展动态 , 目前 最适 合外 延高质 量 SiC 单 晶薄膜的方法是 M OCV D[ 18] 。这是由于 采用 SiH 4 、 CH 4 、 C2 H2 和 C3 H 8 等气源沉积 SiC 薄膜时 , 衬底温度 一般比较 高 , 而 采用 单一 气源 可以实 现较 低衬 底温度 下在 Si 衬底 上直接 沉积 SiC 薄膜。 M at sutani 等 [ 19] 用 SiH 3 CH 3 作为气 源在 Si( 100) 上 生长 出了按 衬 底 取 向 的 3C - SiC 薄 膜 , 且 薄 膜 中 氢 含 量 少 ; T eker 等 [ 20] 以 ( CH 3 ) 6 Si2 为气 源 , Ar 和 H 2 混合 气体 为载 气 , 利用 两 步生长技术在 Si( 111) 衬底上未经碳化直接生长了 3C - SiC 。 尽管如此 , 为了 能够 开发 出实 用化 的核 心电 子 器件 , CV D 法制备 SiC 单晶薄膜仍然存在一些技术问题 , 主要有 : 生长 温度 过高易引入杂质 , 并且造成衬底掺杂重新分布 ; 衬底和 SiC 薄膜 间的晶格失配造成缺陷密度较 大 , 薄膜的黏附力差 ; 外延生长后 晶片的翘曲问题 ; 薄膜的生长和成核机制尚不清楚 , 难以对其膜 层质量进行有效控制 等。
Key words
SiC mater ial, SiC dev ices, r esear ch status, key techno lo gies, developing t rends 放入管式炉中 在 2400~ 2600 反应 生成。这 种方 法只 能得 到 尺寸很小的多晶 SiC 。至 1955 年 , L ely 用 无籽晶升 华法生 长出 了针状 3C - SiC 孪晶 , 由此 奠定 了 SiC 的发 展基 础。 20 世纪 80 年代初 T air ov 等采用改进 的升华 工艺 生长 出 SiC 晶体 , SiC 作 为一种实用半导体引起人们的 研究兴趣。国际上一些先进国家 和研究机构都投入巨 资进行 SiC 研究。 20 世纪 90 年代初 , Cree R esear ch Inc 用改进的 L ely 法生长 6H - SiC 晶片并实现商品化 , 并于 1994 年制备出 4H- SiC 晶片 [ 5] 。这一突破性进展立即掀起 了 SiC 器中及相关技术研究的热潮。目前实现商 业化的 SiC 晶 片只 有 4H- 和 6H - 型 , 且 均 采 用 P VT 技 术 , 以 美 国 Cree Re search Inc 为代 表。采用 此法已 逐步 提高 SiC 晶 征的 质量 和直 径 , 5cm 直径的晶片已 在 1998 年秋投 入市 场 , 次 年直 径增 大到 7 5cm, 目前晶圆直径已 超过 10cm, 最大有用面积达到 40mm 2 , 微导管密度已下降到 小于 0 1/ cm 2[ 6] 。现今就 SiC 单晶生 长来 讲 , 美国处于领先 地位 , 俄 罗斯、 日 本和 欧盟 ( 以瑞 典和 德国 为 首 ) 的一些公司或科研机构也在生产 SiC 晶 片 , 并且已经实 现商 品化 [ 6, 7] 。 微管是 SiC 单晶中普遍存 在的缺 陷 , 目前仍 无法 生长 大面 积无微管缺陷的单 晶。微管的 形成大 致分为 热力学 原因、 生长 动力学原因及工艺 原因。热力 学主要 是温场 分布不 均匀 ; 动力 学表现为各处 生长 率不 同 ; 工艺 上籽 晶的 质量、 生 长表 面的 空 位、 划痕 , 生长中的第二相、 杂质是微管发生的原因 , 并且是很重 要的因素 [ 5] 。目前降低 微管密度 、 提 高晶圆 直径和最 大有 用面 积是国际上研究的热 点。
SiC 晶体的获得最早是用 A cheso n 工 艺将石英砂与 C 混合 * 国家自然科学基金资助项目 ( 60371046)
周继 承 : 男 , 1963 年 生 , 教 授 , 主 要 从 事 微 纳 电 子 材 料 与 器 件 的 教 学 科 研 工 作 mail csu edu cn
T el: 0731 - 8836381
ZH OU Jicheng, ZH ENG Xuqiang, L IU Fu
( Scho ol of Phy sica l Science and T echnolog y, Central South U niversity, Changsha 410083)
Abstract
Silico n car bide( SiC) is a prom ising mater ial fo r hig h po wer , hig h frequency , hig h temper atur e ap -
E - mail: jicheng @
SiC 薄膜材料与器件最新研究进展 / 周继承等
多型性控制。 SiC 的 堆垛 层错 能较 低 , 晶体 生长 过程 中易 于形成含有不同晶型的 晶体。当温 度较低 生长刚刚 开始时 , 因 为 3C - SiC 需要的成核能低 , 约是 6H- SiC 的 1/ 2[ 8] , 生长 的晶型 多为亚稳态 3C - SiC; 温度升高 时 3C - 相变为其它 晶型 , 最可能是 6H- 相 , 6H - SiC 的 生长温度范围宽而且占主要地位 , 在高温区更 是如此。温度高有利于料源 的升华 和组分 的均匀化 , 温 度稍低 一些有利于生长 15R 和 4H - SiC。由 于对多 型形成 的动力 学和 热力学原因的理论研究还 不充分 , 所以 很难完 全控 制 SiC 单晶 的晶型。 J. T akahashr 等用垂直于 ( 0001) 面的 [ 1100] 、 [ 1120] 晶 片作籽晶 , 生长出的晶 体很好 地延续 了籽晶 的晶型结 构。生长 4H- SiC 晶型存 在较大 的困难 , R. Y akimov a 等 报道生 长出质 量较好的 4H- SiC, 只能 在 2350~ 2375 很 窄 的温 度范 围 内获 得。
1 2 SiC 薄膜生长技术及主要问题
SiC 晶体作为高频、 高温 、 大功 率器 件的 理想 材料 , 其 外延 薄膜的质量严重制 约着 SiC 光 电器 件的 发展。另 外 , SiC 体单 晶在高温下 ( > 2200 ) 生长 , 掺杂难 于控制 , 晶 体中 存在缺 陷 , 特别是微管道缺陷无法消除 , 并且 SiC 体单晶非常昂贵 , 于是发 展了多种处延 SiC 薄膜的方法。近年来国际 上对单晶 SiC 薄膜 材料处延生长技术的研 究竞争十 分激烈。 据分析 , 美国 已掌握 了高质量单晶 SiC 薄膜的 生长技 术 , 但 因该技 术及 产品对 提升 军方战斗力十分关键 , 故被严禁对其他国家公 布。目前 , 化学气 相沉积( Chemica l vapor deposit ion, CV D) 、 分子束 处延 ( M o lec ula r beam epit axy , M BE) 、磁 控 溅 射 ( M anetro n sputtering , M S) 、 脉冲激光淀积 ( P ulsed laser depo sitio n, PL D) 及离 子注入 等方法都 可 用 来 制 备 SiC 薄 膜 [ 10] 。其 中 最 成 熟 和 成功 的 是 CV D 法。自 N ishino S 在 1983 年报道 了在 Si 衬 底上制 备出可 重复生长的大面积 3C - SiC 薄膜以来 , Po well J A 等均报道了在 Si 衬底上 CV D 异质外延生长单晶 SiC 薄膜 , 研究发现薄膜从室 温到 850 的范围内 均具 有良 好的电 学特 性 , 而 且薄 膜取 向与 衬底相同。但由于 晶格 失配 ( A SiC = 0. 543nm, A Si = 0. 436nm) 和热膨胀系数失配 ( ~ 8% ) 均较大 , 使 SiC 层产生高密 度的失配 位错与堆垛失配并伴有微 孪晶和 反相边 界等缺 陷 , 影响 SiC 薄 膜的结晶质量和电学特性。一般通过在薄膜与衬底之间沉积缓 冲层和采用单一气源法 等来解 决以上 问题 [ 11] 。目前 , 多 数 SiC 薄膜异质外延生长的研究集中在 Si( 100) 和 Si( 111) 上 , 而对其 他晶 向 衬 底 的 研 究 则 比 较 少。 最 后 N ishiguchi 等 [ 12] 采 用 AP CVD 法 , 以 C 3 H 8 + H 2 为 混合 气 体在 Si( 110) 表 面 进 行碳 化 , 研究指出 SiC 和衬底 Si 的界 面较 为平滑 , 他 们认 为碳 化过 程中 C 3 H 8 的 流速是界面 平滑度的 关键。另外 Hurt os 等 [ 13] 结 合 M BE 和 L PCVD 技术 , 在 偏离 [ 110] 2~ 4 的 Si( 001) 表 面上 也制备了 3C - SiC 薄膜 , 采用 M BE 技术可获得超 薄 ( 10nm) 的平 滑单晶 SiC 层 , 而 L PV CD 则保证了 SiC 薄膜中的低缺陷浓度和 快速生长。 SiC 同质外延技术的研究与应用 则更为 重要。通常 是用升 华再结晶法制得的 6H- SiC( 0001) 为衬底生长 3C - SiC 或 6H - SiC 薄膜。近几年来 , 更 适合 做高 频大 功率 器件 的 4H - SiC 的 同质 外延得到了迅 速的 发 展。与 SiC 衬底 异 质外 延薄 膜 相比 , SiC 同质外延薄膜具有晶格失配系数小、 热膨胀系数相近、 生长薄膜 中缺陷较少、 界面 陡峭 [ 14, 15] 等 特点 而更 具竞 争优 势 ; 同时 台阶 控制处 延技 术 ( Step - co nt rolled epitaxy ) 和位 置 竞 争 外延 技 术
112
材料导报
2007 年 3 月第 21 卷第 3 期
SiC 薄膜材料与器件最新研究进展*
周来自百度文库承, 郑旭强, 刘 福
( 中南大学物理科学与 技术学院 , 长沙 410083) 摘要 SiC 单晶因其宽的禁带宽度 、 高的电子饱和 速度 、 大的临 界击穿 场强 、 高的热 导率和 热稳定 性等特 性而
plications because of its excellent pr operties such as w ide band g ap, high saturated electr on velo city, high electrical br eakdow n field, hig h thermal co nduct ivit y, ther mal stability and so on. An r eview o f research status, key technolo g ies and dev eloping tr ends on SiC mater ial and devices are integr ated intro duced in this paper. A lso the curr ent dev elo p ment status and existence gaps in our country are analy sised.
SiC 材料是一种宽带隙半导体材 料 , 具 有禁带宽 度大、 击穿 电压高、 势导率高、 电子饱和漂移速度高、 电子迁移率高 、 热导率 高、 介电 常数小、 抗辐射能 力强、 化学稳定性 好等优良 的物理化 学性质 , 以及与硅集 成电路工艺 兼容等特 点 , 成 为制造高温、 高 频、 大功 率、 抗 辐射、 不挥发存储 器件及光电 集成器件 的优选材 料 ; 同时 SiC 由 于其特有的禁 带宽度还 是一种 较为 理想的 短波 长发光材料 。因此 , SiC 在耐恶劣环境下的优越性能是 Si 和 GaA s 等传统半导体所无法比拟 的 , 可广泛应 用于人 造卫星、 火
成为制作高频 、 大功率和耐高温器件的 理想材料 。 综述了 SiC 材料 及器件的 研究现状 、 关键 技术和发 展趋势 ; 分 析了 我国的研究现状和存在的差距 。 关键词
SiC 材料 SiC 器件 研究现状 关键技术 发展趋势
The Latest Research Progress of SiC Films and Devices Membrane
1 最新的研究进展
国际上 , SiC 的发展至今已经经 历了 3 个研究时 期 : 第一是 采用升华法制备 SiC 单晶 来开发 各种器 件的建 设时 期 ; 第 二是 SiC 的外延生长等基 础研 究时期 ; 第 三是接 近于 相关 领域 应用 要求的当前研究开发时期。
1 1 SiC 单晶材料生长及关键技术