衬底取向对Al掺杂3C-SiC薄膜微结构的影响（英文）

采用低压化学气相沉积(LPCVD)法分别在Si(100)和Si(111)衬底上制备了Al掺杂的3C-Si C薄膜。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、Raman光谱对所制备薄膜的微结构、形貌以及内部应力的演变进行分析。结果表明:在Si(100)衬底上制备的Al掺杂Si C薄膜具有较好的结晶质量,而且结晶质量受Al掺杂浓度的影响比较大。Al掺杂Si C薄膜的生长模式为二维层状生长模式。Si(100)衬底上所制备的Al掺杂Si C薄膜表面为层状的四边形结构,而Si(111)衬底上的Al掺杂Si C薄膜表面为层状的截角三角形结构。Si(100)衬底上的薄膜厚度略大于Si(111)衬底上的。由于Al离子的掺入和薄膜厚度的增加,Si(100)衬底上所制备的Al掺杂Si C薄膜内部的应力得到很好的释放。Si(111)衬底上的Al掺杂Si C薄膜内部的应力则由张应力模式转为压应力模式,而且纵光学声子(LO)、横光学声子(TO)特征峰分离变大,出现这种现象的原因可能与Al3+替代Si4+使Si C离子性增强和生长模式的转变有关。