О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ГЕТЕРОПОЛИТИПНОЙ ЭПИТАКСИИ КАРБИДА КРЕМНИЯ

Рассмотрены характерные особенности формирования пленки карбида кремния со структурой (политипом), отличной от структуры (политипа) карбид-кремниевой подложки. Представлены простые теоретические обоснования имеющихся экспериментальных данных о роли нестехиометрии, примесей, С- и Si-граней на процесс гетерополитипной эпитаксии карбида кремния. С использованием метода связывающих орбиталей Харрисона показано, что С-грань карбида кремния обладает более высокой адсорбционной способностью, чем Si-грань. В рамках ранее предложенных авторами моделей (D-модель и вакансионная модель) продемонстрировано, что наличие примесей ведет к изменению характерных времен процесса гетерополитипной эпитаксии и ширины переходного слоев, а именно: примеси, способствующие переходу между политипами, уменьшают значения временных констант и сужают переходный слой. Для объяснения присутствия полос различных политипов в переходном слое привлекается модель специфического спинодального распада, где рассматриваются изменения концентраций вакансий в обеих подрешетках карбида кремния. Полученные результаты позволяют в перспективе оптимизировать процесс гетероэпитаксии политипов карбида кремния.

1. Лебедев А.А. Влияние собственных дефектов на политипизм SiC // Физика и техника полупроводников. 1999. Т. 33. № 7. С. 769–771.

2. Lebedev A.A. Heterojunctions and superlattices based on silicon carbide // Semiconductor Science and Technology.  2005. V. 21. N 6. P. R17–R34. doi: 10.1088/0268-1242/21/6/R01

3. Гусев А.И. Нестехиометрия и сверхструктуры // Успехи физических наук. 2014. Т. 184. № 9. С. 905– 945. doi: 10.3367/UFNr.0184.201409a.0905

4. Лебедев А.А., Заморянская М.В., Давыдов С.Ю., Кириленко Д.А., Лебедев С.П., Сорокин Л.М., Шустов Д.Б., Щеглов М.П. Исследование переходного слоя в гетероструктурах 3C-SiC/6H-SiC // Физика и техника полупроводников. 2013. Т. 47. № 11. С. 1554–1558.

5. Харрисон У. Электронная структура и свойства твердых тел. М.: Мир, 1983. Т. 1. 381 с.

6. Физические величины. Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

7. Ramsier R.D., Yates, Jr. J.T. Electron-stimulated desorption: principles and applications // Surface Sciences Reports. 1991. V. 12. N 6–8. P. 246–378. doi: 10.1016/0167-5729(91)90013-N

8. Давыдов С.Ю., Лебедев А.А. О возможности спинодального распада в переходном слое гетероструктуры на основе политипов карбида кремния // Физика и техника полупроводников. 2014. Т. 48. № 6. С. 721–724.

9. Лебедев А.А., Давыдов С.Ю. Вакансионная модель процесса гетерополитипной эптаксии SiC // Физика и техника полупроводников. 2005. Т. 39. № 3. С. 296–299.

10. Давыдов С.Ю., Лебедев А.А. Кинетика вакансий в процессе гетерополитипной эпитаксии SiC // Физика и техника полупроводников. 2007. Т. 41. № 6. С. 641–644.

11. Хачатурян А.Г. Теория фазовых превращений и структура твердых растворов. М.: Наука, 1974. 384 с.

12. Скрипов В.П., Скрипов А.В. Спинодальный распад (Фазовый переход с участием неустойчивых состояний) // Успехи физических наук. 1979. Т. 128. № 6. С. 193–231.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License