sio-%2c2-%2f4h-sic（0001）界面缺陷xps的研究

《sio-%2c2-%2f4h-sic（0001）界面缺陷xps的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大连理工大学硕士学位论文SiO<,2>/4H-SiC（0001）界面缺陷的XPS研究姓名：赵亮申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：王德君20071201大连理工大学硕士学位论文摘要SiC功率器件是功率器件研究的前沿方向，功率MOSFET是其中一种重要的控制器件。实际制作的SiCMOS器件存在沟道迁移率低的问题，如何提高MOS器件沟道迁移率成为SiCMOS器件研究的关键技术。近年国际上在制备高质量SiCMOS界面工艺上做了大量探索，但对Si02／SiC界面缺陷和结构等尚不明晰。本文采用结构敏感的x射线光电子谱(XPS)缺陷表征技术，

2、结合高精度的超薄膜制样手段，并借助能大大提高谱分析可靠性的标准物对照法，对高温氧化形成的Si02／4H—SIC(0001)界面的化学组成、成分分布、微观结构等进行了系统研究。分析结果表明：高温氧化形成的Si02／4H．sic(o001)界面，氧化残留碳较多，除950"(2以下氧化样品界面出现的Si“成分外，还同时存在Si2+和sp两种低值氧化物缺陷。变角XPS测试分析表明，一个多层结构适合于描述SiC与Si02层之间过渡区中缺陷成分的分布情况。采用最新的TPP-2M公式及经典的强度比率方程较为精确地计算了二次氧化处理前后样品过渡区的厚度，

3、结果表明：不超过lnm的过渡区在二次氧化后可显著变薄。结合不同工艺处理后样品界面成分含量的变化及界面态的测试计算结果，过渡区成分含量降低即是工艺改良效果的微观机理得到了印证。依据对实验结果的分析，建立了有机地结合近界面氧化物模型和“CarbonCluster”模型的较完善的界面结构模型，从微观角度对界面的原子结合状态和缺陷结构、种类进行了详细表述。通过对4H—SiC高温氧化界面及其退火变化的研究，本文明确了Si02／4H．SIC(0001)界面缺陷的结构，深入探讨了界面缺陷的存在状态和结构模型、界面缺陷对界面态的影响等，为探索改进工艺、提

4、高SiCMOS器件性能提供了必要的理论依据。关键词：Si0：／SIC；缺陷；4H-SiC；XPS；超薄膜大连理工大学硕士学位论文SmdyonDefectsofSi02／4H—SIC(0001)InterfacebyXPSAbstractSiCpowerdevicesaretheforelandofpowerdevicesfield,MOSFln’isanimportantpartofpowerdevices．ChannelmobilityoftheactualSiCMOSisrelativelylow．Obtaininghighquali

5、tyoxidesgrownmlSiCisacrucialstepinrealizingSiCMOS肿devices．AlthouIghgreateffortsontechnicshavebeenmadetoproducehighqualitySiCMOSinterfacesinrecentyears，theSi02／SiCinterfacialdefectsarea’tstillwellunderstood．ThisthesissystemicallystudiesSi02／4H-SiC(0001)interfacepreparedbyh

6、igh-temperatureoxidizingtechnicfromchemicalcompositions，distributingofcomponents，microstmcturesandsoonusingXPSwhichissuitabletoelucidatestructuresandchemicalbondofSi02／4H—SIC(0001)interface，associatingwiththehighlyprecisemeanstoobtainsamplescoveredwiththeultrathinoxideand

7、‘‘standardsamplesmethod’’whichenhancestheanalyticreliability．Theresultsindicatethatthehigh—temperatureoxidizingmakesSi02／4H-SiC(o001)interfacereceivemorecarbonicleflover．what’smore，Si”andSi”arefoundbesidesSi”whichisusuallyproducedwhenSiCisoxidizedbelow950℃．T1leresultsofAD

8、XPS’stestingsuggestonelayeredmodelissuitablefordescribingthedistributingofcomponentsatSi02／4H—Si