Si(100)基板/AlN中間層上への3C-SiCヘテロエピタキシャル成長

概要

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モノメチルシラン(CH_3SiH_3)を用いた化学気相成長法および炭化ケイ素(SiC)ターゲットを用いたレーザーアブレーション法によりSi(100)基板/窒化アルミニウム(AlN)層上に立方晶炭化ケイ素(3C-SiC)のエピタキシャル成長を行い、成長条件による結晶性および表面モフォロジーの変化を調べた。Si基板上のAlN層はAlNターゲットを用いたレーザーアブレーション法により形成した。SiCの成長速度はSi基板上に比べてSi基板/AlN層上の方が大きくなることがわかった。Si基板上へのSiC成長は基板温度の増加に伴い基板Si原子の外方拡散が起こりボイドの形成が促進されるが、AlN中間層を導入することでボイドの発生を抑制することに成功した。さらにSi基板上には3C-SiC(100)が成長するのに対してSi/AlN上には3C-SiC(111)が成長し、AlN中間層を導入することでSiC薄膜の結晶性および薄膜表面粗さが改善されることがわかった。また、CVD法に比べてPLD法で作製した方が、ボイドの形成が抑制され結晶性および表面モフォロジーが優れていることがわかった。
一般社団法人電子情報通信学会の論文
2012-08-01