中文摘要：

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。

英文摘要：

Al-doped 3C-SiC films were deposited on Si （100） and Si （111） substrates via low-pressure chemical vapor deposition （LPCVD）. The microstructure and the evolution of strain stress in SiC films were analyzed by X-ray diffraction （XRD） and Raman spectroscopy, respectively. The surface morphology of SiC films was determined by scanning electron microscopy （SEM）. The results indicate that the concentration of Al doping has a dominant effect on the crystal quality of SiC film grown on Si （100） substrate. The Al-doped 3C-SiC film can be obtained on Si （100） substrate when an appropriate amount of trimethylaluminum （TMA） is added. The growth of Al-doped SiC film follows a step-flow growth mode. The surface of SiC films grown on Si （100） substrate presents a square-shaped structure, and that of SiC films grown on Si （111） substrate exhibits a triangular-shaped structure. The thickness of films grown on Si （100） substrate is thicker. For the film deposited on Si （100） substrate, the strain stress of SiC films releases due to the incorporation of Al ion and the increase of film thickness. For the films deposited on Si （111） substrate, the strain stress varies from tensile to compressive, and the split between longitudinal optical （LO） phonon peak and transverse optical （TO） phonon peak increases due to the enhancement of SiC film ionicity and the transformation of growth mode.