碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料,具有带隙宽、热导率高、击穿电场高、电子饱和漂移速度高、抗辐射能量强等优异的性能,展现巨大的优势,产业进入了快速发展的阶段,特别是高纯度的碳化硅也值得关注。本文以碳化硅为探究对象,使用分子动力学模拟方法,对不同温度下碳化硅诱导式结晶行为进行了模拟。首先探究温度对于碳化硅固液界面模型的影响,其次对比了不同晶面碳化硅固液模型的结晶效果,最后分析了固液界面处的微观结构的变化,结果表明:(1)不同温度对于碳化硅固液模型的影响是不同的,通过探究,可以找到碳化硅的最适生长温度,在此温度下,结晶速率最高而且晶体质量最优。还可以找到固液共存平稳温度点,也就是热力学熔点。高于热力学熔点后,固液模型就会全部熔化,温度越高,熔化越快。(2)在模拟过程中(100)晶面模型、(110)晶面模型以及(111)晶面模型弛豫生长过程中,适宜的温度下固态原子会诱导液态原子不断结晶。生长速率最快的为(10 0)晶面。三种模型的最适生长温度不同,(100)晶面的最适生长温度最高3500K,而(110)晶面模型最适生长温度最低3100K,(111)晶面模型最适生长温度介于前两者模型之间为3250K。(3)(100)晶面和(110)晶面模型无论在什么温度下,晶体结构形式均为闪锌矿结构。而(111)晶面模型存在闪锌矿和纤锌矿两种结构,在3250K温度下闪锌矿结构最多,而利于纤锌矿结构生成的温度为3000K。(4)在诱导结晶过程中(100)晶面的界面推移最为明显,其次为(110)晶面,由最初的光滑界面随时间增加变凹凸界面,新的固态原子在界面处一层层生长。新生长出的晶体质量最优,缺陷较少的为(100)晶面模型。(5)碳化硅诱导式结晶过程中,晶体缺陷在界面处主要为空位缺陷、间隙原子缺陷和取代缺陷,在晶体内部主要是位错缺陷。