Undersyk eftergrûn
Belang fan tapassing fan silisiumkarbid (SiC): As in breed bandgap semiconductor materiaal hat silisiumkarbid in protte oandacht lutsen fanwegen syn treflike elektryske eigenskippen (lykas gruttere bandgap, hegere elektron saturation snelheid en termyske conductivity). Dizze eigenskippen meitsje it in protte brûkt yn de produksje fan apparaten mei hege frekwinsje, hege temperatuer en hege krêft, foaral op it mêd fan machtelektronika.
Ynfloed fan kristaldefekten: Nettsjinsteande dizze foardielen fan SiC, bliuwe defekten yn kristallen in grut probleem dy't de ûntwikkeling fan apparaten mei hege prestaasjes hinderet. Dizze defekten kinne degradaasje fan apparaatprestaasjes feroarsaakje en de betrouberens fan it apparaat beynfloedzje.
X-ray topologyske ôfbyldingstechnology: Om kristalgroei te optimalisearjen en de ynfloed fan defekten op apparaatprestaasjes te begripen, is it needsaaklik om de defektkonfiguraasje yn SiC-kristallen te karakterisearjen en te analysearjen. X-ray topologyske ôfbylding (benammen mei help fan synchrotron strieling balken) is wurden in wichtige karakterisearring technyk dy't kin produsearje hege-resolúsje bylden fan de ynterne struktuer fan it kristal.
Undersyk ideeën
Op grûn fan ray tracing simulaasje technology: It artikel stelt it gebrûk fan ray tracing simulaasje technology foar basearre op it oriïntaasjekontrastmeganisme om it defektkontrast te simulearjen dat wurdt waarnommen yn werklike topologyske röntgenôfbyldings. Dizze metoade is bewiisd in effektive manier te wêzen om de eigenskippen fan kristaldefekten yn ferskate semiconductors te studearjen.
Ferbettering fan simulaasjetechnology: Om de ferskate dislokaasjes better te simulearjen dy't yn 4H-SiC- en 6H-SiC-kristallen wurde waarnommen, ferbettere de ûndersikers de technology foar ray-tracing-simulaasje en opnommen de effekten fan oerflakrelaksje en fotoelektryske absorption.
Undersyk ynhâld
Analyse fan dislokaasjetype: It artikel beoardielet systematysk de karakterisearring fan ferskate soarten dislokaasjes (lykas skroefdislokaasjes, rânedislokaasjes, mingde dislokaasjes, dislokaasjes fan basale fleanmasines en Frank-type dislokaasjes) yn ferskate polytypen fan SiC (ynklusyf 4H en 6H) mei ray tracing simulaasje technology.
Tapassing fan simulaasjetechnology: De tapassing fan ray-tracing-simulaasjetechnology ûnder ferskate beambetingsten, lykas swakke beamtopology en flakgolftopology, en ek hoe't de effektive penetraasjedjipte fan dislokaasjes troch simulaasjetechnology te bepalen wurde studearre.
Kombinaasje fan eksperiminten en simulaasjes: Troch de eksperiminteel krigen röntgentopologyske bylden te fergelykjen mei de simulearre bylden, wurdt de krektens fan de simulaasjetechnology by it bepalen fan it dislokaasjetype, Burgers-vektor en de romtlike ferdieling fan dislokaasjes yn it kristal kontrolearre.
Undersyk konklúzjes
Effektiviteit fan simulaasjetechnology: De stúdzje lit sjen dat ray-tracing-simulaasjetechnology in ienfâldige, net-destruktive en unambiguous metoade is om de eigenskippen fan ferskate soarten dislokaasjes yn SiC te iepenbierjen en kin de effektive penetraasjedjipte fan dislokaasjes effektyf skatte.
3D dislokaasje konfiguraasje analyze: Troch simulaasje technology, 3D dislocation konfiguraasje analyze en tichtheid mjitting kin wurde útfierd, dat is krúsjaal foar in begripe it gedrach en evolúsje fan dislocations tidens kristal groei.
Takomstige tapassingen: Ray-tracing-simulaasjetechnology wurdt ferwachte dat se fierder wurde tapast op hege-enerzjy-topology lykas laboratoarium-basearre röntgen-topology. Dêrneist kin dizze technology ek útwreide wurde nei de simulaasje fan defekteigenskippen fan oare polytypen (lykas 15R-SiC) of oare semiconductor materialen.
Figure Oersjoch
figuer 1: Skematyske diagram fan synchrotron strieling X-ray topologyske imaging opset, ynklusyf transmission (Laue) mjitkunde, omkearde refleksje (Bragg) mjitkunde, en weidzjen ynfal mjitkunde. Dizze geometryen wurde benammen brûkt om topologyske röntgenôfbyldings op te nimmen.
figuer 2: Skematyske diagram fan X-ray diffraksje fan de ferfoarme gebiet om de skroef dislocation. Dizze figuer ferklearret de relaasje tusken de ynfallende beam (s0) en de diffracted beam (sg) mei it lokale diffraksjeflak normaal (n) en de lokale Bragg-hoek (θB).
Fig. 3: Back-refleksje X-ray topografy bylden fan micropipes (MPs) op in 6H-SiC wafer en de tsjinstelling fan in simulearre skroef dislokaasje (b = 6c) ûnder deselde diffraksje betingsten.
Fig. 4: Micropipe-pearen yn in topografy-ôfbylding fan efterrefleksje fan in 6H-SiC-wafer. Ofbyldings fan deselde MP's mei ferskate spacings en MP's yn tsjinoerstelde rjochtingen wurde werjûn troch ray tracing-simulaasjes.
Fig. 5: Grazing incidence X-ray topografy bylden fan sluten-core screw dislocations (TSDs) op in 4H-SiC wafer wurde werjûn. De ôfbyldings litte fersterke rânekontrast sjen.
Fig. 6: Ray tracing simulaasjes fan weidzjen ynfal X-ray topografy bylden fan lofterhân en rjochterhân 1c TSDs op in 4H-SiC wafer wurde toand.
Fig. 7: Ray tracing simulaasjes fan TSDs yn 4H-SiC en 6H-SiC wurde werjûn, showing dislocations mei ferskillende Burgers vectors en polytypes.
Fig.. 8: Toant de weide ynfal X-ray topologyske bylden fan ferskillende soarten fan threading râne dislocations (TEDs) op 4H-SiC wafers, en de TED topologyske bylden simulearre mei help fan de ray tracing metoade.
Fig.. 9: Toant de X-ray back-refleksje topologyske bylden fan ferskate TED typen op 4H-SiC wafers, en de simulearre TED kontrast.
figuer 10: Toant de ray tracing simulaasje bylden fan mingde threading dislocations (TMDs) mei spesifike Burgers vectors, en de eksperimintele topologyske bylden.
figuer 11: Toant de efterspegeling topologyske bylden fan basale plane dislocations (BPDs) op 4H-SiC wafers, en it skematyske diagram fan de simulearre râne dislocation kontrast formaasje.
figuer 12: Toant de ray tracing simulaasje bylden fan rjochterhân helical BPDs op ferskillende djipten sjoen oerflak ûntspanning en photoelectric absorption effekten.
figuer 13: Toant de ray tracing simulaasje bylden fan rjochterhân helical BPDs op ferskillende djipten, en de weidzjen ynfal X-ray topologyske bylden.
figuer 14: Toant it skematyske diagram fan basale plane dislocations yn elke rjochting op 4H-SiC wafers, en hoe te bepalen de penetraasje djipte troch mjitten de projeksje lingte.
figuer 15: De tsjinstelling fan BPDs mei ferskillende Burgers vectors en line rjochtings yn it weidzjen ynfal X-ray topologyske bylden, en de oerienkommende ray tracing simulaasje resultaten.
figuer 16: De ray tracing simulaasje ôfbylding fan de rjochterhân ôfwikende TSD op de 4H-SiC wafer, en de weidzjen ynfal X-ray topologyske ôfbylding wurde werjûn.
Fig. 17: De ray tracing simulaasje en eksperimintele ôfbylding fan de ôfwikende TSD op 'e 8 ° offset 4H-SiC wafer wurde werjûn.
figuer 18: De ray tracing simulaasje bylden fan de ôfwikende TSD en TMDs mei ferskillende Burgers vectors mar deselde line rjochting wurde werjûn.
figuer 19: De ray tracing simulaasje ôfbylding fan Frank-type dislocations, en de korrespondearjende weidzjen incidence X-ray topologyske ôfbylding wurde werjûn.
Fig.. 20: De trochstjoerd wite beam X-ray topologyske ôfbylding fan de micropipe op de 6H-SiC wafer, en de ray tracing simulaasje ôfbylding wurde werjûn.
Fig. 21: De weide ynfal monochromatyske X-ray topologyske ôfbylding fan de axial cut stekproef fan 6H-SiC, en de ray tracing simulaasje ôfbylding fan de BPDs wurde werjûn.
figuer 22: toant de ray tracing simulaasje bylden fan BPDs yn 6H-SiC axial cut samples op ferskillende ynfallende hoeken.
figuer 23: toant de ray tracing simulaasje bylden fan TED, TSD en TMDs yn 6H-SiC axial cut samples ûnder weidzjen ynfal mjitkunde.
Fig. 24: toant de X-ray topologyske bylden fan ôfwikende TSD's op ferskate kanten fan 'e isoclinic line op' e 4H-SiC wafer, en de oerienkommende ray tracing simulaasje bylden.
Dit artikel is allinich foar akademysk dielen. As der in ynbreuk is, nim dan kontakt mei ús op om it te wiskjen.
Post tiid: Jun-18-2024