由于宽禁带SiC半导体材料仅对紫外光敏感,而对红外光和可见光是透明的,这使得开发非紫外光控SiC功率器件遇到了困难。为此,可以采用SiC/Ge异质结作为SiC基光控器件的非紫外光吸收单元加以解决。本文利用LPCVD (低压化学气相沉积)方法在4H-SiC(0001)衬底Si面上生长Ge晶须,重点研究工艺参数(生长温度,生长时间,源气体流量比)对表面形貌和结晶质量的影响,并通过SEM、XRD、Raman和TEM对Ge晶须的表面形貌、结晶取向和SiC/Ge界面进行了表征和分析。主要研究内容和结论为:1.利用LPCVD法在4H-SiC(0001)衬底Si面成功制备了具有择优取向的Ge晶须。Ge晶核颗粒具有择优取向,择优取向为<111>晶向。在生长温度850℃, H2和GeH4流量分别为200SCCM和20SCCM,生长时间为60min的工艺条件下,晶核尺寸约为9.05nm。2.分析了晶核的成核机制和生长模式,包括生长过程中晶核颗粒的奥斯瓦尔吞并效应,以及S-K生长模式,在适当的生长条件下2D层的厚度大约为7.5nm。3.探索了生长温度和源气体流量对Ge晶须形貌的影响。高的生长温度有利于生长出更长的Ge晶须,925℃长度可达16μm; GeH4流量越高,生长的晶须直径越大。改变GeH4流量可使得晶须直径从1.3μm增至2.6μm。