Тикшеренү фоны
Кремний карбидының (SiC) куллану әһәмияте: киң полоса ярымүткәргеч материал буларак, кремний карбид искиткеч электр характеристикалары аркасында зур игътибарны җәлеп итте (мәсәлән, зуррак полоса, электрон туендыру тизлеге һәм җылылык үткәрүчәнлеге). Бу үзлекләр аны югары ешлыклы, югары температуралы һәм югары көчле җайланма җитештерүдә, аеруча электр электроникасы өлкәсендә киң кулланалар.
Кристалл җитешсезлекләренең йогынтысы: SiC-ның бу өстенлекләренә карамастан, кристаллдагы җитешсезлекләр югары җитештерүчән җайланмалар үсешенә комачаулый торган төп проблема булып кала. Бу җитешсезлекләр җайланманың эш деградациясенә китерергә һәм җайланманың ышанычлылыгына тәэсир итәргә мөмкин.
Рентген топологик сурәтләү технологиясе: кристалл үсешен оптимальләштерү һәм җитешсезлекләрнең җайланма эшенә тәэсирен аңлау өчен, SiC кристаллындагы җитешсезлек конфигурациясен характерларга һәм анализларга кирәк. Рентген топологик тасвирлау (аеруча синхротрон нурланыш нурларын куллану) кристаллның эчке структурасының югары резолюцияле сурәтләрен ясый алган мөһим характеристика техникасына әйләнде.
Тикшеренү идеялары
Рентген эзләү симуляция технологиясенә нигезләнеп: Мәкалә рентген топологик рәсемнәрдә күзәтелгән кимчелек контрастын охшату өчен ориентация контраст механизмына нигезләнеп нур эзләү симуляция технологиясен кулланырга тәкъдим итә. Бу ысул төрле ярымүткәргечләрдә кристалл җитешсезлекләренең үзлекләрен өйрәнүнең эффектив ысулы икәнлеге исбатланды.
Симуляция технологиясен камилләштерү: 4H-SiC һәм 6H-SiC кристаллларында күзәтелгән төрле дислокацияләрне яхшырак охшату өчен, тикшерүчеләр нур эзләү симуляция технологиясен камилләштерделәр һәм өслекне ял итү һәм фотоэлектрик үзләштерү эффектларын керттеләр.
Тикшеренү эчтәлеге
Дислокация тибындагы анализ: Мәкәлә системалы рәвештә SiC-ның төрле политипларында (4H һәм 6H да кертеп) төрле типтагы дислокацияләргә (мәсәлән, винтовкалар, кыр читләре, катнаш дислокацияләр, базаль яссылыклар һәм Фрэнк тибындагы дислокацияләр) характеристика бирә. симуляция технологиясе.
Симуляция технологиясен куллану: Зәгыйфь нур топологиясе һәм яссы дулкын топологиясе кебек төрле нур шартларында нур эзләү симуляция технологиясен куллану, шулай ук симуляция технологиясе аша күчерүнең эффектив тирәнлеген ничек билгеләргә өйрәнелә.
Экспериментлар һәм симуляцияләр комбинациясе: Эксперименталь рәвештә алынган рентген топологик рәсемнәрне симуляцияләнгән рәсемнәр белән чагыштырып, дислокация төрен, Бургер векторын һәм кристаллдагы дислокацияләрнең киң таралышын билгеләүдә симуляция технологиясенең төгәллеге тикшерелә.
Тикшеренү нәтиҗәләре
Симуляция технологиясенең эффективлыгы: Тикшеренү шуны күрсәтә: нурланыш эзләү симуляциясе технологиясе - гади, җимергеч булмаган һәм бертөрле ысул, SiC-та төрле төр дислокацияләрнең үзлекләрен ачу һәм дислокацияләрнең эффектив үтеп керү тирәнлеген эффектив бәяли ала.
3D дислокация конфигурациясе анализы: Симуляция технологиясе ярдәмендә, 3D дислокация конфигурациясе анализы һәм тыгызлыкны үлчәү башкарылырга мөмкин, бу кристалл үсеше вакытында дислокацияләрнең тәртибен һәм эволюциясен аңлау өчен бик мөһим.
Киләчәк кушымталар: Рей эзләү симуляциясе технологиясе алга таба югары энергия топологиясенә, шулай ук лаборатория рентген топологиясенә кулланылыр дип көтелә. Моннан тыш, бу технология башка политипларның (15R-SiC кебек) яки башка ярымүткәргеч материалларның җитешсезлекләрен симуляцияләүгә дә киңәйтелергә мөмкин.
Рәсемгә күзәтү
1 нче рәсем: Синхротрон нурланышының схематик схемасы, рентген топологик күзәтү көйләү, шул исәптән тапшыру (Laue) геометриясе, кире чагылдыру (Браг) геометриясе, һәм көтү очраклары геометриясе. Бу геометрияләр, нигездә, рентген топологик рәсемнәрне язу өчен кулланыла.
2 нче рәсем: Винтның урнашуы тирәсендә бозылган мәйданның рентген дифракциясенең схематик схемасы. Бу сан вакыйга нуры (s0) белән дифракцияләнгән нур (sg) җирле дифракция яссылыгы нормаль (n) һәм җирле Браг почмагы (θB) белән бәйләнешне аңлата.
3 нче рәсем: 6H - SiC ваферында микропипларның (MP) арткы чагылышы рентген топография рәсемнәре һәм шул ук дифракция шартларында симуляцияләнгән винт конструкциясе (b = 6c) контрасты.
4 нче рәсем. Төрле киңлекләр белән бер үк депутатларның һәм капма-каршы юнәлештәге депутатларның рәсемнәре нур эзләү симуляцияләре белән күрсәтелә.
5 нче рәсем: 4H - SiC вафатында ябык үзәк винталарның (TSD) рентген топографик рәсемнәре күрсәтелә. Рәсемнәр көчәйтелгән кыр контрастын күрсәтәләр.
6-нчы рәсем: 4H - SiC ваферында сул һәм уң кул 1c TSD-ның рентген топография рәсемнәрен көтү симуляцияләре күрсәтелгән.
7 нче рәсем: 4H - SiC һәм 6H - SiC TSD'ларның нур эзләү симуляцияләре күрсәтелә, төрле Бургер векторлары һәм политиплары белән урнашкан урыннарны күрсәтәләр.
8 нче рәсем: 4H-SiC вафаларында төрле типтагы җеп читендәге (TED) рентген топологик сурәтләр, һәм нур эзләү ысулы ярдәмендә симуляцияләнгән TED топологик сурәтләре күрсәтелә.
9-нчы рәсем: 4H-SiC вафаларында төрле TED төрләренең рентген арткы чагылышы топологик сурәтләрен һәм симуляцияләнгән TED контрастын күрсәтә.
10-нчы рәсем: Бургер векторлары белән катнаш җепле дислокацияләрнең (ТМД) нурларын эзләү симуляция рәсемнәрен һәм эксперименталь топологик рәсемнәрне күрсәтә.
11 нче рәсем: 4H-SiC вафларында базаль яссылык дислокацияләренең (BPD) арткы чагылышы топологик сурәтләрен, һәм симуляцияләнгән кыр читендәге контраст формалашуның схематик схемасын күрсәтә.
12 нче рәсем: surfaceир өстендәге ял итүне һәм фотоэлектрик үзләштерү эффектларын исәпкә алып, төрле тирәнлектә уң куллы гелик BPD нурларын эзләү симуляция рәсемнәрен күрсәтә.
13 нче рәсем: Төрле тирәнлектә уң куллы гелик BPD нурларын эзләү симуляция рәсемнәрен, һәм көтү көтү рентген топологик рәсемнәрен күрсәтә.
14 нче рәсем: 4H-SiC вафларында теләсә нинди юнәлештә базаль яссылыкның урнашу схематик схемасын күрсәтә, һәм проекция озынлыгын үлчәп үтеп керү тирәнлеген ничек билгеләргә.
Рәсем 15: БПДларның төрле Бургер векторлары һәм көтү юнәлешендәге рентген топологик сурәтләрдәге контрасты, һәм тиешле нур эзләү симуляциясе нәтиҗәләре.
16-нчы рәсем: 4H-SiC вафатында уң кулдан тайпылган TSD-ның нурланыш симуляциясе образы, һәм рентген топологик образы күрсәтелә.
17 нче рәсем.
18 нче рәсем: Төрле Бургер векторлары белән бозылган TSD һәм TMDларның нурланыш эзләү симуляция рәсемнәре, ләкин бер үк сызык юнәлеше күрсәтелгән.
19-нчы рәсем.
20 нче рәсем: 6H-SiC вафатындагы микропипның рентген топологик образы һәм нур эзләү симуляциясе рәсеме күрсәтелгән.
21 нче рәсем: 6H-SiC күчәренең киселгән үрнәгенең монохроматик рентген топологик образы, һәм BPDларның нур эзләү симуляциясе образы күрсәтелгән.
22 нче рәсем.
23 нче рәсем.
24 нче рәсем.
Бу мәкалә академик бүлешү өчен генә. Әгәр дә хокук бозу булса, аны бетерү өчен безнең белән элемтәгә керегез.
Пост вакыты: 18-2024 июнь