Gözlegiň fon
Silikon karbidiň (SiC) ulanylyş ähmiýeti: Giň zolakly ýarymgeçiriji material hökmünde kremniy karbid ajaýyp elektrik aýratynlyklary (has uly zolakly, ýokary elektron doýma tizligi we ýylylyk geçirijiligi ýaly) sebäpli köpleriň ünsüni özüne çekdi. Bu häsiýetler ony ýokary ýygylykly, ýokary temperaturaly we ýokary güýçli enjam öndürmekde, esasanam elektrik elektronikasy pudagynda giňden ulanylýar.
Kristal kemçilikleriň täsiri: SiC-iň bu artykmaçlyklaryna garamazdan, kristallardaky kemçilikler ýokary öndürijilikli enjamlaryň ösmegine päsgel berýän esasy mesele bolup galýar. Bu kemçilikler enjamyň işleýşiniň peselmegine we enjamyň ygtybarlylygyna täsir edip biler.
Rentgen topologiki şekillendiriş tehnologiýasy: Kristal ösüşi optimizirlemek we kemçilikleriň enjamyň işleýşine täsirine düşünmek üçin SiC kristallarynda kemçilik konfigurasiýasyny häsiýetlendirmek we seljermek zerurdyr. Rentgen topologiki şekillendiriş (esasanam sinhrotron radiasiýa şöhlelerini ulanmak) kristalyň içki gurluşynyň ýokary çözgütli şekillerini öndürip biljek möhüm häsiýetnama usulyna öwrüldi.
Gözleg ideýalary
Şöhle gözlemek simulýasiýa tehnologiýasyna esaslanyp: Makalada rentgen topologiki şekillerinde görlen kemçilik kontrastyny simulirlemek üçin ugrukdyryş kontrast mehanizmine esaslanýan şöhläni gözlemek simulýasiýa tehnologiýasyny ulanmagy teklip edýär. Bu usul, dürli ýarymgeçirijilerdäki kristal kemçilikleriň häsiýetlerini öwrenmegiň täsirli usulydygy subut edildi.
Simulýasiýa tehnologiýasyny kämilleşdirmek: 4H-SiC we 6H-SiC kristallarynda görlen dürli ýerleri has gowy simulirlemek üçin gözlegçiler şöhläni gözlemek simulýasiýa tehnologiýasyny kämilleşdirdiler we ýerüsti dynç almagyň we fotoelektrik siňdirişiň täsirlerini goşdular.
Gözlegiň mazmuny
Dislokasiýa görnüşiniň derňewi: Makalada şöhleleriň yzyny ulanyp, SiC-iň dürli politiplerinde (4H we 6H goşmak bilen) dürli görnüşli ýerleşişleriň (nurbatlaryň üýtgemegi, gyralaryň ýerleşmegi, garyşyk ýerleriň üýtgemegi, bazal uçarlaryň üýtgemegi we Frank görnüşli ýerleşişler) häsiýetnamasy yzygiderli gözden geçirilýär. simulýasiýa tehnologiýasy.
Simulýasiýa tehnologiýasynyň ulanylyşy: Gowşak şöhle topologiýasy we tekiz tolkun topologiýasy ýaly dürli şöhle şertlerinde şöhle gözlemek simulýasiýa tehnologiýasynyň ulanylyşy, şeýle hem simulýasiýa tehnologiýasy arkaly ýerleriň täsirli aralaşmagynyň çuňlugyny nädip kesgitlemelidigi öwrenilýär.
Synaglaryň we simulýasiýalaryň utgaşmasy: Tejribede alnan rentgen topologiki şekilleri simulirlenen şekiller bilen deňeşdirip, ýerleşiş görnüşini, Burger wektoryny we kristaldaky ýerleriň giňişlikde paýlanyşyny kesgitlemekde simulýasiýa tehnologiýasynyň takyklygy barlanýar.
Gözleg netijeleri
Simulýasiýa tehnologiýasynyň netijeliligi: Gözleg, şöhleleri yzarlamak simulýasiýa tehnologiýasynyň SiC-de dürli görnüşli ýerleşişleriň häsiýetlerini ýüze çykarmak üçin ýönekeý, weýran ediji we birmeňzeş usuldygyny we ýerleriň täsirli aralaşmagyna täsir edip biljekdigini görkezýär.
3D dislokasiýa konfigurasiýa derňewi: Simulýasiýa tehnologiýasy arkaly, kristal ösüş döwründe ýerleşişleriň özüni alyp barşyna we ewolýusiýasyna düşünmek üçin möhüm bolan 3D dislokasiýa konfigurasiýa derňewi we dykyzlygy ölçemek amala aşyrylyp bilner.
Geljekdäki amaly programmalar: Reý gözlemek simulýasiýa tehnologiýasynyň mundan beýläk ýokary energiýa topologiýasyna we laboratoriýa esasly rentgen topologiýasyna ulanylmagyna garaşylýar. Mundan başga-da, bu tehnologiýa beýleki polipleriň (15R-SiC ýaly) ýa-da beýleki ýarymgeçiriji materiallaryň kemçilik aýratynlyklaryny simulýasiýa etmek üçin hem giňeldilip bilner.
Surat syn
1-nji surat: Sinhrotron şöhlelenmesiniň rentgen topologiki şekillendiriş gurnamagynyň shemasy, şol sanda geçiriş (Laue) geometriýasy, ters şöhlelenme (Bragg) geometriýasy we öri meýdanlary geometriýasy. Bu geometriýalar esasan rentgen topologiki şekilleri ýazga almak üçin ulanylýar.
2-nji surat: Buraw ýeriniň töweregindäki ýoýulan ýeriň rentgen şöhlelenmesiniň shemasy. Bu şekil, waka şöhlesi (s0) bilen difraksiýa şöhlesiniň (sg) ýerli difraksiýa tekizligi adaty (n) we ýerli Bragg burçunyň (θB) arasyndaky baglanyşygyny düşündirýär.
3-nji surat: 6H - SiC wafli boýunça mikrop turbalaryň (MP) yzky şöhlelendirilen rentgen topografiýa şekilleri we şol bir difraksiýa şertlerinde simulirlenen nurbatyň (b = 6c) kontrasty.
4-nji surat: 6H - SiC wafli yzky şöhlelendirilen topografiýa şekilinde mikrop turbalar. Dürli aralykdaky birmeňzeş deputatlaryň we ters tarapdaky deputatlaryň suratlary şöhle gözleg simulýasiýalary bilen görkezilýär.
5-nji surat: 4H - SiC wafli boýunça ýapyk ýadro nurbatlarynyň (TSD) rentgen topografiki suratlary görkezilýär. Suratlar ösen gyrasy kontrastyny görkezýär.
6-njy surat: 4H - SiC wafli boýunça çep we sag eli 1c TSD-leriň rentgen topografiki suratlarynyň öri meýdanlarynda şöhlelendiriş simulýasiýalary görkezilýär.
7-nji surat: 4H - SiC we 6H - SiC-de TSD-leriň şöhlelendiriş simulýasiýalary dürli Burger wektorlary we politipleri bilen ýerleşişleri görkezýär.
8-nji surat: 4H-SiC wafli boýunça dürli görnüşli sapak gyralarynyň (TED) rentgen topologiki şekillerini we şöhlelendiriş usuly bilen simulirlenen TED topologiki şekillerini görkezýär.
9-njy surat: 4H-SiC wafli boýunça dürli TED görnüşleriniň rentgen şöhlelendiriji topologiki şekillerini we simulirlenen TED kontrastyny görkezýär.
10-njy surat: Aýratyn Burger wektorlary bilen garyşyk sapaklaryň (TMD) şöhlelerini yzarlaýyş simulýasiýa şekillerini we eksperimental topologiki şekilleri görkezýär.
11-nji surat: 4H-SiC wafli boýunça bazal tekizligiň ýerleşişiniň (BPD) yzky şöhlelenýän topologiki şekillerini we simulirlenen gyrada ýerleşiş kontrast emele gelişiniň shematiki diagrammasyny görkezýär.
12-nji surat: surfaceerüsti dynç almagy we fotoelektrik siňdiriş effektlerini göz öňünde tutup, dürli çuňluklarda sag eli dik BPD-leriň şöhlelerini yzarlaýan simulýasiýa şekillerini görkezýär.
13-nji surat: Dürli çuňluklarda sag eli dik BPD-leriň şöhlelendiriş simulýasiýa şekillerini we öri meýdanlarynda rentgen topologiki şekillerini görkezýär.
14-nji surat: 4H-SiC wafli boýunça bazal tekizligiň ýerleşişiniň shematiki diagrammasyny we proýeksiýanyň uzynlygyny ölçemek arkaly aralaşmagyň çuňlugyny nädip kesgitlemelidigini görkezýär.
15-nji surat: BPD-leriň dürli burger wektorlary we öri meýdanlarynda rentgen topologiki şekillerindäki çyzyk ugurlary we degişli şöhlelendiriş simulýasiýa netijeleri.
16-njy surat: 4H-SiC wafli boýunça sag eli sowulan TSD-iň şöhlelerini yzarlaýyş simulýasiýa şekili we öri meýdanlarynda rentgen topologiki şekili görkezilýär.
17-nji surat: 8H ofset 4H-SiC wafli boýunça şöhlelendirilen TSD-iň şöhlelenme simulýasiýasy we eksperimental şekili görkezilýär.
18-nji surat: Dürli Burger wektorlary bilen defektirlenen TSD we TMD-leriň şöhlelendiriji simulýasiýa şekilleri, ýöne şol bir ugur ugry görkezilýär.
19-njy surat: Frank görnüşindäki ýerleriň şöhlelerini yzarlaýan simulýasiýa şekili we degişli öri meýdanlary rentgen topologiki şekili görkezilýär.
20-nji surat: 6H-SiC wafli boýunça mikrop turbanyň rentgen topologiki şekili we şöhläni yzarlamak simulýasiýa şekili görkezilýär.
21-nji surat: 6H-SiC-iň eksenel kesilen nusgasynyň öri meýdanlarynda monohromatiki rentgen topologiki şekili we BPD-leriň şöhlelendiriji simulýasiýa şekili görkezilýär.
22-nji surat: 6H-SiC-de BPD-leriň şöhlelendiriji simulýasiýa şekilleri dürli hadysalar burçlarynda eksenel kesilen nusgalary görkezýär.
23-nji surat: 6H-SiC-de TED, TSD we TMD-leriň şöhlelendiriş simulýasiýa şekilleri, öri meýdanlary geometriýasynyň aşagynda kesilen nusgalary görkezýär.
24-nji surat: 4H-SiC wafli boýunça izoklin çyzygynyň dürli taraplarynda zaýalanan TSD-leriň rentgen topologiki şekilleri we degişli şöhlelendiriji simulýasiýa şekilleri görkezilýär.
Bu makala diňe akademiki paýlaşmak üçin. Düzgün bozulan bolsa, pozmak üçin biziň bilen habarlaşmagyňyzy haýyş edýäris.
Iş wagty: Iýun-18-2024