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蒸发速率对Si衬底上SSMBE外延SiC薄膜的影响
  • 期刊名称:真空科学与技术学报,Vol.28, N0.4,299-302,2008
  • 时间:0
  • 分类:O484[理学—固体物理;理学—物理] TN304[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥230029
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.50572100) 致谢 感谢孙治湖老师、胡振彦同学在AFM测试方面给予的帮助.
  • 相关项目:SiC异构多型体薄膜的SSMBE制备及其结构的同步辐射表征
中文摘要:

采用固源分子束外延(SSMBE)生长技术,用不同的蒸发速率,在Si(111)衬底上生长SiC薄膜。利用反射式高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)等实验技术,对生长的样品的形貌和结构进行研究。结果表明,在优化的蒸发速率(1.0 nm·min^-1)下,所生长的薄膜质量最好。低的蒸发速率(0.25 nm·min^-1)难以抑制孔洞的形成,衬底的Si原子可通过这些孔洞扩散到样品表面,导致结晶质量变差。在高的蒸发速率(1.8 nm·min^-1)下,以岛状方式生长甚至以团簇聚集,表面的原子难以迁移到最佳取向的平衡位置,导致样品表面粗糙度变大,薄膜的结晶质量变差,甚至出现多晶。

英文摘要:

The SiC films were grown by solid-source molecular beam epitaxy(SSMBE)at different deposition rates on Si(111) substrate. Its microstructures and properties were characterized with reflection high energy electron diffraction (RHEED), X-ray diffraction (XRD), and atomic force microscopy (AFM). The results show that the deposition rate significantly affects the quality and microstructures of the SiC films. 1.0 nm·min^-1 was found to be the optimized deposition rate,below which,say at a rate of 0.25 nm·min^-1 ,high density of voids form through which Si atoms may easily diffuse; but above which, say at a rate of 1.8 nm·min^-1, coalescence of islands and clusters occur, resulting in high surface roughness, or worse, formation of polycrystalline SiC.

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