دانلود کتب، جزوات و مقالات فیزیک

مقدمه: امروزه SiC در صنعت نيمه هادي ها کاربرد و اهميت فراواني پيدا کرده است،به ويژه اين ماده در نمودار تک بلوري آن مي تواند در ساخت قطعات الکترونيکي دماي بالا، توان بالا و فرکانس بالا مورد استفاده قرار گيرد. همچنين اين نيمه هادي کاربردهاي گوناگوني در ديودهاي ليزري، فوتوديودها و سنسورهاي مختلف دارد. کاربيد سيليسيم(Silicon Carbide)  يک نيمه هادي غير مستقيم با گاف نواري پهن مي باشد. اين نيمه هادي از لحاظ فيزيکي بسيار سخت است و خواص الکتريکي و اپتيکي آن متناسب با نوع ساختاري که دارد با يکديگر کاملا متفاوت است. در تمام ساختارهاي بلوريSiC ،  50درصد اتم کربن با 50 درصد اتم C با استفاده از پيوند کووالانسي با يکديگر پيوند دارند. اما با توجه به اينکه نحوه آرايش اتم هاي Si و C در داخل شبکه SiC به چه نموداري باشد، ساختارهاي متفاوتي (Politypes) ازSiC  ايجاد مي شود که هر يک از آنها داراي خواص فيزيکي منحصر به خود است. اما چند ساختار مهم SiC که در صنعت نيمه هادي کاربرد فراوان دارد عبارتند: از 4H- SiC، 6H- SiC و .3C- SiC ولي غالبا دو ساختار 4H- SiC و 6H- SiC از لحاظ تجاري به عنوان زير لايه در صنعت نيمه هادي ها مورد استفاده قرار مي گيرد.
هدف: در اين مقاله اثر کاشت يون هيدروژن با دز atom/cm² 1´10¹⁶ و انرژي 15KeV در ساختار سطحي بلور 6H-SiC قبل و بعد از اکسيداسيون گرمايي در محيط اکسيژن، مورد بررسي قرار گرفته است.
روش بررسي: سطح بلور SiC در دو ناحيه کاشت شده و بدون کاشت با کمک ميکروسکوپ نيروي اتمي (AFM) بررسي و مقايسه شده است. همچنين کيفيت ساختار بلوري و اثر کاشت هيدروژن در ساختار بلور با استفاده از آناليز پس پداکندگي رادرفورد (RBS-Channeling) و نحوه توزيع هيدروژن در عمق نمونه با تکنيک ERD مطالعه شده است. علاوه بر اين پيوند بين اتم هاي کاربيد سيليسيم (SiC) در دو ناحيه با استفاده از تکنيک تبديل فوريه نور مادون قرمز (FTIR) بررسي شده است.
نتايج: نتايج حاصل از آناليز AFM افزايش نايکنواختي سطح در ناحيه کاشت شده را نسبت به ناحيه بدون کاشت نشان مي دهند، اما نشانه اي از تاثير کاشت بر روي نانوخراش هاي ايجاد شده بعد از فرآيند زدايش ديده نمي شود. همچنين، ايجاد آسيب شبکه اي اندکي بر اثر برخورد هيدروژن با اتم هاي سيليسيم و کربن در نتايج آناليز کانال زني ديده مي شود. علاوه بر اين، نتايجFTIR   بدست آمده از ناحيه کاشت شده با هيدروژن اختلاف قابل توجهي را نسبت به ناحيه کاشت نشده با هيدروژن بعد از اکسيد در محيط اکسيژن نشان مي دهد. نتيجه گيري: با استفاده ازERD  توزيع اتم هاي هيدروژن در SiC با دقت خوبي تعيين شد و مقايسه آن با نتايج شبيه سازي نشان داد كه ماكزيمم توزيع اتم هاي هيدروژن در عمق حدود 200 نانومتر هست. اين مقايسه همخواني خوب بين نتايج تجربي و شبيه سازي را نشان مي دهد. نتايج آناليز RBS-Channeling اختلاف بين لايه اکسيد رشد داده شده در ناحيه کاشت شده و بدون کاشت را نشان داد. علاوه بر اين نتايج حاصل ازFTIR  نشان داد اگر چه تفاوت چشمگيري بين طيف هاي بدست آمده از دو ناحيه كاشت شده و كاشت نشده قبل از اكسيداسيون وجود ندارد، اما شدت پيک عبوري مربوط به پيوند Si باO  دو ناحيه كاشت شده و كاشت نشده بعد از اكسيداسيون در اين ناحيه تفاوت چشمگيري با هم دارند و پيک مربوط به كربن و هيدروژن در ناحيه كاشت شده به وضوح آشكار مي شود.

 نسخه قابل چاپ