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摘要SiC材料是第三代半导体核心材料越来越受到人们的关注。透射电子显微分析是研究微观结构的重要方法。采用离子减薄方法，制备了4H-SiC晶体的透射电镜样品，并利用透射电子显微镜对制备的样品进行了观察，然后分析了制备的样品微观结构。并通过电子衍射和高分辨观察后确定了4H-SiC的晶体结构。再通过高分辨电镜成像，对制备的电镜样品进行观察分析了其中存在的层错缺陷。最后通过分析其层错缺陷的原子排列，最终确定Frank层错的结构。23416
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关键词 透射电镜 SiC晶体 Frank层错
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title TEM study of Frank stacking faults in SiC Crystals
Abstract
SiC material is the core of the third generation of semiconductor materials more and more people's attention. Transmission electron microscopy analysis is an important method of study microstructure. Using ion thinning method for preparing a TEM sample 4H-SiC crystal, and a transmission electron microscope observation of the samples were prepared and analyzed sample microstructure produced. Through the observation of electron diffraction and high-resolution crystal structures determined in 4H-SiC. Then by HREM imaging, sample preparation for electron microscopy to observe the analysis of the stacking faults which exist. Finally, by analyzing the atomic arrangement of its stacking faults, and ultimately determine Frank stacking fault structure.
Keywords TEM,SiC crystal ,Frank stacking fault
目 录
1 绪论 1
1.1 SiC晶体的结构与性能 1
1.2 SiC晶体缺陷及解决方法 3
1.3 SiC晶体的研究现状与发展方向 4
1.4 SiC晶体的生长方法与原理 4
1.5 本课题的研究内容 5
2 实验 6
2.1 实验仪器及材料 6
2.2 试验方法 6
2.3 透射电镜样品的制备 6
2.4 透射电子显微镜观察分析晶体缺陷的原理 10
3 实验结果与讨论 12
结 论 15
致 谢 16
参 考 文 献 17
1 绪论
SiC是一种第三代半导体材料，SiC材料是以Si-C四面体作为其基本结构单元的密堆叠结构，其单向堆叠方式都不同，进而产生不同的晶体类型。它具有许多优良的性质：如宽带隙、高的热导率、高的击穿电场强度、高的饱和电子漂移速度、化学稳定性好、硬度高、耐磨性、高的键能和其他优点。所以较适合制备高的功率、高频率、耐高温、耐辐射性及抗磨损的电子器件[1]。
上述的SiC特性注定了它在增强半导体功率器件的耐高温能力及抗辐射能力和其他各方面的巨大潜力。要使用SiC材料制作器件，我们可以取其中很薄的漂移区或基区厚度，在不改变其功率特性的条件下明显的改善器件的频率特性[2]；因为SiC具有宽禁带的特性，可以利用它的这种特性制作长时间稳定的工作在高温(300℃以上)状态下的具有超强抗辐射能力的器件[2]：SiC具备的宽禁带特性还经常被利用来制作短波长发光二极管、光波导等；SiC具备的高的热导率特性，使它作为热沉材料而大大减少冷却装置的压力[3]；SiC具备的介电常数较小的特点使它在预定的掺杂浓度和外加电压条件下具有比较低的PN结电容，使其适合于高功率微波器件的应用[4]。临界击穿电场强度大和载流子饱和速度大都是SiC具备特点。其应用前景十分广泛。