论文摘要
SiC由于禁带较宽,对可见光和近红外光都不敏感,其光电子学应用因而受到极大限制。在SiC上外延生长SiCGe薄膜,通过调节SiCGe中各组分的比例来调节SiCGe材料的禁带宽度,实现对近红外和可见光的较强吸收,进而开发碳化硅在光电子技术领域的新应用,具有很高的实用价值。本文介绍利用热壁低压化学气相沉积（LPCVD）法在SiC衬底上异质外延生长SiCGe合金薄膜的方法以及在初步实验工作中获得的外延薄膜样品的基本特性。 主要工作包括: 1.对自制热壁CVD系统进行调试运行,系统本底真空达到3.0×10-3Pa;改装了感应加热系统,衬底温度最高可达1000℃,控温精度可达1℃,从而满足了在SiC上外延生长SiCGe薄膜的基本要求。 2.对在SiC衬底上外延生长SiCGe三元合金的晶格匹配问题进行了探索,认为SiCGe三元合金在一定的锗组分范围内与碳化硅衬底会有较好的晶格匹配,且认为这种匹配性与晶体类型没有关系。 3.在多种不同工艺条件下制备了SiCGe三元合金样品。借助XPS、XRD、SEM、AFM、椭偏仪和四探针电阻率测试仪等手段对实验样品进行了特性测试。结果表明在其它条件不变的情况下,随着生长温度的升高,外延层的Si、Ge含量下降,而C含量明显上升;在较低的生长温度下,外延层呈多晶结构,薄膜表面平整均匀,衬底和外延层之间界面平整锐利;随着外延生长温度升高,外延层表面出现小丘状突起,形成了三维小岛。对典型实验样品在用普通光源照射下和暗状态下进行的方块电阻对比测试证实这种外延材料对可见光和近红外光有明显的光电导效应。