杂质和缺陷对SiC单晶导热性能的影响

• 作者: 綦正超 许庭翔 刘学超 王丁
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 关键词: 碳化硅单晶 热导率 杂质 缺陷 晶向 结晶质量
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Articles
• 页码范围: 816-824
• 页数: 9页
• 分类号: O47
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-985X.2021.05.004

摘要

目前关于SiC单晶室温的导热性能,以及导热特性随温度的变化方面的研究报道还存在较大的差异,有关SiC单晶热导率的研究主要是沿c轴<0001>晶向或者垂直于c轴的某一晶向进行的,无法有效地解释热导率的各向异性.本文研究了4H-SiC和6H-SiC单晶<1100>,<1120>,<0001>三个不同晶向上热导率以及其随温度的变化.对SiC单晶切割分别得到沿<1100>,<1120>,<0001>晶向的样品,尺寸为?12.7 mm×3 mm,利用闪光法对样品测试得到热扩散系数,通过计算获得了SiC单晶不同晶向的热导率数值,采用辉光放电质谱仪(GDMS)和扫描电子显微镜(SEM)进行了杂质和缺陷表征.实验结果表明,SiC晶体<1100>,<1120>,<0001>三个晶向的热导率随温度升高而下降,沿<0001>晶向的SiC样品热导率最小;含有较高杂质离子浓度的6H-SiC样品热导率高于4H-SiC样品;缺陷相比杂质对SiC晶体导热性能影响更大,缺陷是SiC热导率具有各向异性的主要原因.