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通过拉曼光谱探测 AlN/SiC 异质界面处的应力分布

材料科学 2021-02-05 v1

摘要

我们通过物理气相沉积生长 AlN/4H-SiC 和 AlN/6H-SiC 异质结构,并以纳米级分辨率表征该异质界面。此外,我们利用共焦拉曼光谱研究这些异质结构中的空间应力和应变分布。我们测量了跨越异质界面以及沿 4H- 和 6H-SiC 层整个深度方向的各种振动拉曼模式的谱移。利用先前对声子形变势常数的实验预测,我们确定了 SiC 中作为距 AlN/SiC 异质界面距离函数的应力张量分量。尽管 SiC 的晶格参数小于 AlN,但 SiC 层在异质界面处承受压缩应变。这一反直觉行为由 SiC 和 AlN 从生长温度冷却至室温时不同的热膨胀系数所解释。压缩应力值在异质界面处最大,接近 1 GPa,并在距界面数十微米的尺度上弛豫至平衡值。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.13693,
  title  = {Stress distribution at the AlN/SiC heterointerface probed by Raman spectroscopy},
  author = {I. D. Breev and K. V. Likhachev and V. V. Yakovleva and R. Hübner and G. V. Astakhov and P. G. Baranov and E. N. Mokhov and A. N. Anisimov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.13693},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 6 figures, 3 table