Activation energy of subgrain growth process and morphology evolution in β-SiC/Si(111) heterostructures synthesized by pulse photon treatment method in a methane atmosphere

Kuzmina, V. O.; Sinelnikov, A. A.; Soldatenko, S. A.; Sumets, M.

doi:10.1007/s10854-018-0141-7

Cited by 3 publications

(3 citation statements)

References 20 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Вместе с тем получение качественных слоев SiC на Si является сложной задачей из-за существенного различия в кристаллических решетках и коэффициентах теплового расширения [1]. В настоящее время для улучшения качества гетероэпитаксиальных структур SiC/Si слои SiC выращивают в несколько стадий, на первой из которых формируют буферные слои SiC, которые принимают на себя нагрузку по релаксации механических напряжений, связанных с несоответствием параметров решетки и различием коэффициентов теплового расширения [5,6]. В частности, установлено, что таким буфером может служить эпитаксиальный слой 3С-SiC, сформированный путем карбидизации кремния [5,6].…”

Section: Introductionunclassified

“…В настоящее время для улучшения качества гетероэпитаксиальных структур SiC/Si слои SiC выращивают в несколько стадий, на первой из которых формируют буферные слои SiC, которые принимают на себя нагрузку по релаксации механических напряжений, связанных с несоответствием параметров решетки и различием коэффициентов теплового расширения [5,6]. В частности, установлено, что таким буфером может служить эпитаксиальный слой 3С-SiC, сформированный путем карбидизации кремния [5,6]. Проводятся исследования и низкотемпературных режимов карбидизации кремния с варьированием концентрации углеродсодержащих газов и силанов, а также с использованием различных буферных слоев [6,7].…”

Section: Introductionunclassified

“…В частности, установлено, что таким буфером может служить эпитаксиальный слой 3С-SiC, сформированный путем карбидизации кремния [5,6]. Проводятся исследования и низкотемпературных режимов карбидизации кремния с варьированием концентрации углеродсодержащих газов и силанов, а также с использованием различных буферных слоев [6,7]. При этом, по данным [6,7], толщина сформированных слоев SiC не превышает несколько десятков нанометров, что может быть недостаточным для демпфирования напряжений, возникающих при последующем наращивании рабочих слоев SiC и GaN толщиной более 1 мкм [7].…”

Section: Introductionunclassified

See 2 more Smart Citations

Temperature Dependence of 3С-SiC Growth During Rapid Vacuum Thermal Silicon Treatment

Labanok,

Gaiduk

2023

Doklady Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta informatiki

View full text Add to dashboard Cite

The paper presents the results of a study of the structure, phase composition, and growth kinetics of silicon carbide epitaxial layers on silicon substrates during their rapid vacuum thermal treatment. Transmission electron microscopy revealed the formation of layers of the cubic polytype SiC (3C-SiC) on silicon during carbidization in the temperature range of 1000–1300 °C. It was found that the formation of SiC layers proceeds in two stages, characterized by different activation energies. In the lower temperature range from 1000 to 1150 °C, the activation energy of the SiC growth process is Ea = 0.67 eV, while in the temperature range from 1150 to 1300 °C, the activation energy increases by almost an order of magnitude (Ea = 6.3 eV), which indicates a change in the limiting physical process. It has been established that the type of conductivity and the orientation of the substrate affect the thickness of the formed SiC layers. In this case, the greatest thickness of silicon carbide layers is achieved on silicon substrates with (111) orientation of p-type conductivity.

show abstract

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Temperature Dependence of 3С-SiC Growth During Rapid Vacuum Thermal Silicon Treatment

Labanok,

Gaiduk

2023

Doklady Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta informatiki

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Early stages of lithium niobate films growth fabricated by radio-frequency magnetron sputtering on crystalline (001)Si and amorphous carbon substrates

Dybov

Serikov

Ryzhkova

et al. 2020

Surfaces and Interfaces

View full text Add to dashboard Cite

Investigation of SiC films obtained on a porous-Si/Si substrate

Kidalov,

Dyadenchuk,

Zhuk

et al. 2024

Him. Fiz. Tehnol. Poverhni

View full text Add to dashboard Cite

The paper describes the method of obtaining the SiC/porous-Si/Si heterostructure and the study of its structural and morphological properties. The method of obtaining heterostructures consisted of several stages: electrochemical etching of single-crystal silicon p-Si (111), annealing of porous Si in a CO atmosphere. The fabricated structures were characterized using scanning electron microscopy, X-ray spectral microanalysis, X-ray phase analysis, high-resolution diffractometry, X-ray reflectometry, and photoluminescence. The method of high-resolution diffractometry made it possible to assess the state of the SiC/Si(001) system. On the 2Theta-omega diffractograms, in addition to the (111) reflection of the Si substrate in the region of 2 Theta = 35.67, the (111) reflection of the cubic SiC film is observed. This means that the formed SiC film is textured in the (111) growth direction of the silicon substrate. The classical technique of X-ray phase analysis showed the presence of a hexagonal phase in the SiC film. The concentration ratio of cubic to hexagonal phase is 80 % cubic and 20 % hexagonal. The RMS deformation of the lattice (ε) in such a structure is ε = 1∙10–2. The photoluminescence spectra of the SiC films of the experimental samples in most cases consist of narrow and broad bands and extend from the near ultraviolet to the entire visible spectrum. At the same time, in the range of wavelengths corresponding to the energy forbidden zones of hexagonal polytypes and cubic polytypes, a noticeable glow was observed in most of the samples. In some samples, luminescence in the area of hexagonal phases was predominant. In the photoluminescence spectra both at T = 77 K and at T = 300 K, a narrow line at a wavelength of ~ 371 nm is observed.

show abstract

Activation energy of subgrain growth process and morphology evolution in β-SiC/Si(111) heterostructures synthesized by pulse photon treatment method in a methane atmosphere

Cited by 3 publications

References 20 publications

Temperature Dependence of 3С-SiC Growth During Rapid Vacuum Thermal Silicon Treatment

Temperature Dependence of 3С-SiC Growth During Rapid Vacuum Thermal Silicon Treatment

Early stages of lithium niobate films growth fabricated by radio-frequency magnetron sputtering on crystalline (001)Si and amorphous carbon substrates

Investigation of SiC films obtained on a porous-Si/Si substrate

Contact Info

Product

Resources

About