用拉曼显微镜分析碳化硅(SiC)

与硅相比，碳化硅具有明显的优势，如更宽的带隙、更高的击穿场和更高的热导率。它在热和化学上也是惰性的。这些特性使碳化硅成为在晶体管(jfet和mosfet等)中使用的理想选择，在高温电子应用中，以及在高温操作和更好的功率传输的快速高压设备中。它也被用于先进的电力电子运输系统。

碳化硅的挑战

碳化硅的性能在很大程度上受晶体中杂质的结构、质量和种类的影响。通过控制这些属性，SiC原料和器件制造商可以提高成品率。亚博网站下载

拉曼光谱的力量

为了控制这些参数，首先要对它们进行量化和重复的测量。雷尼肖的拉曼系统是这方面的理想选择。分析从碳化硅中分散出来的激光可以确定晶体质量、形状和缺陷类型。这可以快速、轻松且无损地执行。该分析可以在整个晶片上进行，也可以在很小的区域进行，并可以提供三维的表面和地下数据(图1)。

图1所示。见地下特征-岩心夹杂物的3D拉曼图像，显示:3C-SiC夹杂物(红色);4 h-sic外延层(绿色);掺杂4H-SiC衬底(蓝色)。样品由日本关西学院大学大谷信教授提供。

Renishaw的拉曼系统可以:

• 确定是否存在晶型和多型(图2)
• 揭示其分布
• 测定电子性质，如掺杂水平和自由载流子浓度
• 研究深度剖面、层和界面
• 测量应变/应力(图3)
• 快速绘制大晶圆(图4)
• 在三维中测试复杂的缺陷(图5)
• 可用于开发和QA和FA工具

图2。确定哪些多形体和多型存在-拉曼光谱清楚地区分15R, 4H，和6H，允许详细的高分辨率识别和制图。

心理承受力3。缺陷周围的应力区域(灰色)和4H/3C边界。压应力(红色)，拉应力(蓝色)。

图4。高清晰度大晶圆-约1平方毫米拉曼图像显示6h -碳化硅、3c -碳化硅或Si(红色)、空洞(黑色)和应变分布(蓝色到绿色)。

图5。高细节见缺陷-“彗星”缺陷，显示掺杂4H-SiC衬底(绿色)，4H-SiC epilayer(蓝色)和3C-SiC包合(红色/橙色)。绘出的区域为70 x 25 x 7µm3。

inVia。理想的拉曼组织成像工具

• 的通过拉曼显微镜(图6)为研究级拉曼显微镜
• 它的特点是streamlined™成像技术，用于高速映射，包括整个晶圆
• 流线成像与回转快速概述的样品
• 表面选项，以获得最好的图像从不规则表面
• 高共焦StreamLineHR™成像显示小细节
• 将测量值排队以优化数据收集
• 可以很容易地在标准和高共焦成像之间切换

图6。通过拉曼显微镜

问:当测量碳化硅(SiC)的性能时，研究人员是否仅限于拉曼技术?与其他技术相比，Renishaw的拉曼系统如何?

不。其他技术，如光致发光也得到了广泛的应用。然而，拉曼光谱提供了关于多型和应力的更明确的数据。

Renishaw如何开发他们的拉曼系统，为越来越多的应用提供更好的SiC材料?亚博网站下载

我们正在开发新技术，如LiveTrack聚焦跟踪技术，能够分析不平整、弯曲或粗糙表面的样品，如弯曲的碳化硅晶圆。

这些信息已经从Renishaw提供的材料中获取、审查和改编。亚博网站下载

有关此来源的更多信息，请访问英国．