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用物理气相输运(Physics Vapor Transport)法生长的SiC单晶常常出现同质异晶型(polytypes)夹杂。由于异晶型间电学特性差异较大,使得SiC的应用受到限制。为此,研究SiC晶体生长过程中的晶型控制十分重要。 本文在探索SiC单晶生长工艺的基础上,分析了异晶型产生的原因,讨论了SiC异晶型的鉴别方法,并使用拉曼光谱(Raman Spectrum)以及电子衍射(Electron Diffraction)技术对实验晶片进行了晶型鉴别,提出了有效的晶型控制工艺。 论文获得了以下主要结论: 1.选择无同质异晶夹杂的晶片做籽晶; 2.选择合适的原料和工艺条件以保持生长过程中恰当的Si/C比例; 3.为了保持生长面温度恒定,需要实时调整测温点的控制温度; 4.为了保证生长面周向温度均匀性,需要实时调整石英管局部区域的散热; 5.为了保持生长腔内的温度梯度恒定,需要实时调节坩埚与线圈的相对位置; 6.需要控制生长开始前的降压速率,使压力近平衡态变化,避免因压力剧变而引起的晶型变化; 论文分析了晶体生长过程中对晶型稳定性影响较大的因素,认为对生长面温度的控制以及气氛中Si/C比例的控制是实现晶型有效控制的关键。