ラジカムビ-ル励起による半導体SiCの結晶成長

点击翻译按钮获取中文摘要

高真空中での結晶成長:真空度10^<-3> Torrでの成長を行った。基板温度は800〜1100℃まで変化させた。反応ガスはジシランは基板お真上から、アセチレンは傾め45度から供給した。真空度の上昇と共に成長速度は減少する。基板温度は1000℃まで単結晶SiCが成長した。結晶性はSi基板の面方位に依存して、(111)面には容易に単結晶が成長するが、(100)面上では1100℃以下では単結晶成長しなかった。ラジカルビ-ム励起による結晶成長:高真空中で基板の近傍までプラズマ励起により生成したラジカルビ-ムを導入して結晶成長への影響を調べた。ラジカルビ-ムとしては、水素、ジシラン、アセチレンなどを単独にプラズマ分解して供給する場合、それらの複合で供給する場合などの組合せにより、単結晶成長に有効なパラメ-タを調べたが、アセチレンのみをラジカルビ-ムにするのが結晶性のよいことが判明した。単結晶の成長するエピタキシャル温度はラジカルビ-ルで成長させる方が低くできることが判明した。四重極質量分析器による分析ではアセチレンの分解は基板温度1000℃でも十分には起こって折らず、アセチレンは基板Siにすばやく吸着し、そこにジシランのラジカルが取り込まれて単結晶SiCを形成する機構が明かになった。成長膜 評価:結晶性はRHEED、X線回折により行なった。電気的性質はホ-ル測定により行った。成長膜はn形で、キャリヤ密度は10^<18>cm^<-3>であった。基板温度と共にキャリヤ密度の増加がみられ、反応漕からのなんらかの汚染が原因していると、思われる。また、低温成長が可能になったのでSiCとSiとのヘテロダイオ-ドを製作し、良好な整流素子を製作した。高温で製作したものは逆方向の耐圧が低いが、低温成長の素子は10V以上の耐圧を示し、低温成長の有効性を実証した。