碳化硼在 4H-SiC 上的外延生长
材料科学
2023-10-27 v1
摘要
本工作报道了利用化学气相沉积(CVD)在 4HSiC(0001) 4°偏切衬底上成功实现碳化硼(B x C)的异质外延生长。为此，开发了一种两步法：首先在 1200°C 下以 BCl3 前驱体对 4H-SiC 衬底进行硼化，随后在 1600°C 下以 BCl3 + C3H8 进行常规 CVD。该方法可重复获得沿 (0001) 取向、具有台阶流形貌的单晶 B x C 薄膜，生长速率为 1.9 μm/h。若无硼化步骤，所得层均为多晶。对外延生长机理的研究表明，硼化后形成单晶 B x C 层，但其表面覆盖含 B 和 Si 的非晶层；在纯 H2 气氛下加热至 1600°C 时，该非晶层转化为外延 B x C 以及瞬态表面 SiBx 和 Si 晶化物，这些晶化物在 CVD 生长过程中消失。
引用
@article{arxiv.2310.17221,
title = {Epitaxial Growth of Boron Carbide on 4H-SiC},
author = {Yamina Benamra and Laurent Auvray and Jérôme Andrieux and François Cauwet and Maria-Paz Alegre and Fernando Lloret and Daniel Araujo and Marina Gutierrez and Gabriel Ferro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.17221},
year = {2023}
}