8英寸导电型4H-SiC单晶的生长

人工晶体学报 ›› 2022, Vol. 51 ›› Issue (9-10): 1745-1748.

8英寸导电型4H-SiC单晶的生长

杨祥龙^1,2, 陈秀芳^1,2, 谢雪健^1,2, 彭燕^1,2, 于国建², 胡小波^1,2, 王垚浩², 徐现刚^1,2

1.山东大学,晶体材料国家重点实验室,新一代半导体材料研究院,济南 250100;
2.广州南砂晶圆半导体技术有限公司,广州 511458

收稿日期:2022-09-07 出版日期:2022-10-15 发布日期:2022-11-02
通信作者: 陈秀芳,博士,教授。E-mail:cxf@sdu.edu.cn
作者简介:杨祥龙(1990—),男,山东省人,博士,副教授。E-mail:yangxl2016@sdu.edu.cn。
陈秀芳,博士,教授。主要从事宽带隙碳化硅等半导体材料、石墨烯二维材料及相关器件、超硬材料加工的研究。在该领域中,取得一系列重要应用型科研成果,先后主持承担了国家科技重大专项、973计划、预研项目、国家重点研发计划、山东省自主创新重大专项等20余项国家及省部级项目。在国内外学术刊物上发表论文50余篇,申请和获得授权发明专利20余项。获得“山东省技术发明一等奖”“国家自然科学基金优秀青年基金”“山东省自然科学杰出青年基金”等。
基金资助:
国家自然科学基金(51902182,52022052)

Growth of 8 Inch Conductivity Type 4H-SiC Single Crystals

YANG Xianglong^1,2, CHEN Xiufang^1,2, XIE Xuejian^1,2, PENG Yan^1,2, YU Guojian², HU Xiaobo^1,2, WANG Yaohao², XU Xiangang^1,2

1. Institute of Novel Semiconductors, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, China;
2. Guangzhou Summit Crystal Semiconductor Co., Ltd., Guangzhou 511458, China

Received:2022-09-07 Online:2022-10-15 Published:2022-11-02

摘要/Abstract

摘要： 采用物理气相传输(PVT)法扩径获得了8英寸(1英寸=2.54 cm)4H-SiC籽晶,用于8英寸导电型4H-SiC晶体生长,并加工出厚度520 μm的8英寸4H-SiC衬底。使用拉曼光谱、全自动显微镜面扫描、非接触电阻率测试仪面扫描和高分辨X射线衍射仪对衬底的晶型、微管、电阻率和结晶质量进行了表征。衬底颜色均一并结合拉曼光谱表明衬底4H-SiC晶型面积比例为100%;衬底微管密度小于0.3 cm^-2;衬底电阻率范围20~23 mΩ·cm,平均值为22 mΩ·cm;(004)面高分辨X射线摇摆曲线半峰全宽为32.7″,表明衬底良好的结晶质量。

关键词: SiC单晶衬底, 8 英寸, 物理气相传输法, 微管密度, 电阻率

Abstract: 8 inch 4H-SiC seed was obtained by physical vapor transport (PVT) method with expansion of boule diameter from 6 inch. 8 inch conductivity type 4H-SiC crystal has been grown using 8 inch seed. 8 inch 4H-SiC substrate with a thickness of 520 μm was processed. Wafers were characterized by Raman spectroscopy, automatic microscope scanning, contactless resistivity measurement and high resolution X-ray diffraction (HRXRD). The polytype of whole wafer with the uniform color is 4H-SiC without other polytypes inclusions. Micropipe density is less than 0.3 cm^-2. The resistivity range is from 20 mΩ·cm to 23 mΩ·cm, with an average value of 22 mΩ·cm. The full width at half maximum of the rocking curve of (004) diffraction peak is 32.7″, which indicates the good crystalline quality of the crystal.

Key words: SiC single crystal substrate, 8 inch, physical vapor transport method, micropipe density, resistivity

中图分类号:

O782

杨祥龙, 陈秀芳, 谢雪健, 彭燕, 于国建, 胡小波, 王垚浩, 徐现刚. 8英寸导电型4H-SiC单晶的生长[J]. 人工晶体学报, 2022, 51(9-10): 1745-1748.

YANG Xianglong, CHEN Xiufang, XIE Xuejian, PENG Yan, YU Guojian, HU Xiaobo, WANG Yaohao, XU Xiangang. Growth of 8 Inch Conductivity Type 4H-SiC Single Crystals[J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2022, 51(9-10): 1745-1748.

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