PVT异质衬底生长
在晶体生长领域 Matthias Bickermann是一个晶体生长领域的专家，在德国埃朗根大学任教多年，对氮化铝和碳化硅晶体生长有自己独到的理解；由于氮化铝没有大尺寸的单晶，因此，短平快的方法是用碳化硅衬底作为籽晶生长；该老师对氮化铝结晶的机理有很深的理解；
PVT晶体断面生长的过程可通过小样制作测xrd从而判断其晶体质量随着生长的演变，当氮化铝晶体和碳化硅晶体在高温情况下退火时，碳化硅的挥发速率有较大的提升，在惰性气体高温下，碳化硅挥发速率比在Ag气氛下大，料源纯化的时候，先抽真空除氧，碳面挥发速率比硅面快1.5倍，Si面挥发是各向异性的，碳面挥发后表面是平的，但是包含大量的大台阶，且边缘会形成大量的倾角，碳面生长有很大的可能会生成坑洞以及位错，他认为碳化硅衬底中间分解速率较慢是因为形成了液相，硅面比碳面有更高的表面能，因此si面更容易被润湿，接下来就最近读的两篇文章进行分享
"Growth of AlN bulk crystals on SiC seeds: Chemical analysis and
crystal properties”
Matthias Bickermann a,n, Octavian Filip b, Boris M. Epelbaum b, Paul Heimann b, Martin Feneberg c,Benjamin Neuschl d, Klaus Thonke d, Elke Wedler e, Albrecht Winnacker a
1、表征手段有EDS，SIMS，RBS，测量元素配比，吸收光谱，荧光吸收光谱，xrd, 拉曼都可以评估晶体质量
2、使用TaC陶瓷坩埚
3、为了研究杂质，将碳化硅放在料源上方，该行为可以降低碳化硅的分解
4、碳化硅上的沉积速率较大，能达到100-200微米，而氮化铝上沉积只能达到40-60微米/h
5、氮化铝晶体中的杂质污染，可能来源于碳化硅的背向分解
6、在碳化硅为衬底的生长中，氮化铝严格的沿着生长方向排列
7、碳化硅晶体的背向分解取决于籽晶和盖之间的传输管道的密度和尺寸
8、温度的骤然升高使得Si含量的升高
9、Si杂质可以随着增大偏角而减少；
10、如果坩埚致密的话，硅原子就跑不出去；
11、如果碳化硅表面被氮化铝层封住的话，背面
12、被碳污染的晶体是蓝色的，荧光光谱的强度和到晶体的距离有关
13、硅现在低偏角的地方富集，偏角增大，硅含量先减少，温度升高，硅含量再次降低
14、在氮化铝上生长可以避免开裂
15、晶体里没有存在分离的碳化硅，氮化铝两个独立相
16、只要没有达到晶体生长的上限，Si原子杂质就可以继续加入晶体
“Initial growth stage in PVT growth of AlN on SiC substrates:
Influence of Al2O3”
Paul Heimann*, 1, C. Pfeiffer1, M. Bickermann1, B. M. Epelbaum1, S. Nagata2,
and A. Winnacker11 Department of Materials Science 6, University of Erlangen-Nürnberg, Martensstr. 7,91058 Erlangen, Germany2 Functional Materials Development Center, Research Laboratories, JFE Mineral Company, Ltd., 1,Niihama-cho, Chuou-ku, Chiba-shi, Chiba 260-0826, JapanReceived 15 September 2006, revised 19 October 2006, accepted 10 November 2006 Published online 31 May 2007
1. 检测手段有两种，SEM和AES来进行化学元素分析
2. 使用氮化铝陶瓷坩埚
3. 使用钨网炉可能会形成碳化钨和硅化钨，因此需要把籽晶和钨加热器分开；
4. 通过测量电阻可以测定温度
5. 因为有ALON的存在氮化铝的表面，使得
6. 氮化铝同质外延的生生长十分困难，1750摄氏度的时候，这一层氧化铝先分解，形成了多晶，同样的在碳化硅生长的过程中也存在这种情况，但是在碳化硅作为籽晶的生长过程中，没有氧化铝、多晶层，且不会干扰外延生长，是由于碳化硅在1700摄氏度下的石墨化，切ALON和它在高温下发生一系列反应
7. 氧原子在异质外延生长中起到关键作用；
8. 以前文献也提过不论是衬底用碳面还是硅面，外外延层都是铝极性的氮化铝层被形成的围观阻挡，在碳面上的微管容易被覆盖，但是碳面比硅面更容易整层剥离，产生了在氮化铝层下面的六棱柱结构，因为氮化铝层的合并不受延伸微管的影响；
9. 碳化硅表面有蓝白色的层生成，在断面上，晶体在金字塔顶端结晶；
10. 晶体在金字塔顶端成核，完好的晶体在金字塔底部形成完整的结晶层，15分钟
11. 后能形成和没有氧的生长类似的表面形貌;
12. 复杂化合物液体ALOC2ALN在生长过程中会收缩，没有这些液体的地方呈二维生长，在液相完全挥发后，氮化铝重新结晶形成二维完好的晶体膜
13. 有无氧杂质是决定结晶质量的关键因素，如果有液体，会造成各项同性的服饰在被刻始过的衬底（光滑衬底）上晶体倾向以二维光滑单晶进行生长，在金字表面的晶体倾向以三维岛状生长；
14. 添加的三氧化二铝可以增加第二种模式生长，因为液体在最初会挥发，层的合并只会在硅面衬底生长，然而在碳面的碳化硅，这些缺陷很容易可以被覆盖
PVT晶体断面生长的过程可通过小样制作测xrd从而判断其晶体质量随着生长的演变，当氮化铝晶体和碳化硅晶体在高温情况下退火时，碳化硅的挥发速率有较大的提升，在惰性气体高温下，碳化硅挥发速率比在Ag气氛下大，料源纯化的时候，先抽真空除氧，碳面挥发速率比硅面快1.5倍，Si面挥发是各向异性的，碳面挥发后表面是平的，但是包含大量的大台阶，且边缘会形成大量的倾角，碳面生长有很大的可能会生成坑洞以及位错，他认为碳化硅衬底中间分解速率较慢是因为形成了液相，硅面比碳面有更高的表面能，因此si面更容易被润湿，接下来就最近读的两篇文章进行分享
"Growth of AlN bulk crystals on SiC seeds: Chemical analysis and
crystal properties”
Matthias Bickermann a,n, Octavian Filip b, Boris M. Epelbaum b, Paul Heimann b, Martin Feneberg c,Benjamin Neuschl d, Klaus Thonke d, Elke Wedler e, Albrecht Winnacker a
1、表征手段有EDS，SIMS，RBS，测量元素配比，吸收光谱，荧光吸收光谱，xrd, 拉曼都可以评估晶体质量
2、使用TaC陶瓷坩埚
3、为了研究杂质，将碳化硅放在料源上方，该行为可以降低碳化硅的分解
4、碳化硅上的沉积速率较大，能达到100-200微米，而氮化铝上沉积只能达到40-60微米/h
5、氮化铝晶体中的杂质污染，可能来源于碳化硅的背向分解
6、在碳化硅为衬底的生长中，氮化铝严格的沿着生长方向排列
7、碳化硅晶体的背向分解取决于籽晶和盖之间的传输管道的密度和尺寸
8、温度的骤然升高使得Si含量的升高
9、Si杂质可以随着增大偏角而减少；
10、如果坩埚致密的话，硅原子就跑不出去；
11、如果碳化硅表面被氮化铝层封住的话，背面
12、被碳污染的晶体是蓝色的，荧光光谱的强度和到晶体的距离有关
13、硅现在低偏角的地方富集，偏角增大，硅含量先减少，温度升高，硅含量再次降低
14、在氮化铝上生长可以避免开裂
15、晶体里没有存在分离的碳化硅，氮化铝两个独立相
16、只要没有达到晶体生长的上限，Si原子杂质就可以继续加入晶体
“Initial growth stage in PVT growth of AlN on SiC substrates:
Influence of Al2O3”
Paul Heimann*, 1, C. Pfeiffer1, M. Bickermann1, B. M. Epelbaum1, S. Nagata2,
and A. Winnacker11 Department of Materials Science 6, University of Erlangen-Nürnberg, Martensstr. 7,91058 Erlangen, Germany2 Functional Materials Development Center, Research Laboratories, JFE Mineral Company, Ltd., 1,Niihama-cho, Chuou-ku, Chiba-shi, Chiba 260-0826, JapanReceived 15 September 2006, revised 19 October 2006, accepted 10 November 2006 Published online 31 May 2007
1. 检测手段有两种，SEM和AES来进行化学元素分析
2. 使用氮化铝陶瓷坩埚
3. 使用钨网炉可能会形成碳化钨和硅化钨，因此需要把籽晶和钨加热器分开；
4. 通过测量电阻可以测定温度
5. 因为有ALON的存在氮化铝的表面，使得
6. 氮化铝同质外延的生生长十分困难，1750摄氏度的时候，这一层氧化铝先分解，形成了多晶，同样的在碳化硅生长的过程中也存在这种情况，但是在碳化硅作为籽晶的生长过程中，没有氧化铝、多晶层，且不会干扰外延生长，是由于碳化硅在1700摄氏度下的石墨化，切ALON和它在高温下发生一系列反应
7. 氧原子在异质外延生长中起到关键作用；
8. 以前文献也提过不论是衬底用碳面还是硅面，外外延层都是铝极性的氮化铝层被形成的围观阻挡，在碳面上的微管容易被覆盖，但是碳面比硅面更容易整层剥离，产生了在氮化铝层下面的六棱柱结构，因为氮化铝层的合并不受延伸微管的影响；
9. 碳化硅表面有蓝白色的层生成，在断面上，晶体在金字塔顶端结晶；
10. 晶体在金字塔顶端成核，完好的晶体在金字塔底部形成完整的结晶层，15分钟
11. 后能形成和没有氧的生长类似的表面形貌;
12. 复杂化合物液体ALOC2ALN在生长过程中会收缩，没有这些液体的地方呈二维生长，在液相完全挥发后，氮化铝重新结晶形成二维完好的晶体膜
13. 有无氧杂质是决定结晶质量的关键因素，如果有液体，会造成各项同性的服饰在被刻始过的衬底（光滑衬底）上晶体倾向以二维光滑单晶进行生长，在金字表面的晶体倾向以三维岛状生长；
14. 添加的三氧化二铝可以增加第二种模式生长，因为液体在最初会挥发，层的合并只会在硅面衬底生长，然而在碳面的碳化硅，这些缺陷很容易可以被覆盖
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