Si基板上へのAlN層の形成およびSi/AlN上への3C-SiC成長(薄膜プロセス・材料,一般)

概要

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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、モノメチルシラン(CH_3SiH_3)を用いた化学気相成長(CVD)法によるSiC薄膜との比較を行った。Si基板上のAlN層はAlNターゲットおよび窒素ガスを用いたレーザーアブレーション法により形成した。さらに、SiC薄膜の高温アニールによりグラフェンの形成を行った。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)が成長した。Si基板土への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、AlN中間層の導入によりSiC薄膜の結晶性および表面粗さが改善されることがわかった。また、CVD法に比べPLD法の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。
2012-10-19