晶锭缺陷是在碳化硅(SiC)晶体生长过程中产生的晶体结构缺陷,尤其是在使用物理气相输运(PVT)法生长4H-SiC晶锭时。这些缺陷会影响晶体的电学和机械性能,限制其在高性能电子和光电子器件中的应用。了解晶锭缺陷的产生原因及控制方法对于优化生长过程和提高晶体质量具有重要意义。
1 裂纹 (Crack)
1.1 形貌特征
在碳化硅晶体的生长过程中,可能会出现内部贯穿型或部分穿透的裂纹,严重时,晶体可能会碎裂成块。这些裂纹的存在严重影响了晶体的整体质量和性能,因为它们会导致电子迁移率降低、机械强度下降,以及晶体完整性的丧失。
图1 裂纹
1.2 产生原因及控制方法
碳化硅晶体中裂纹的形成主要与两大因素有关:
热应力:晶体在生长或退火