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Basal plane bending of 4H-SiC single crystals grown by sublimation method with different seed attachment methods
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资源说明：### 基本平面弯曲对不同籽晶固定方式下升华法生长的4H-SiC单晶的影响
#### 概述
本文献探讨了通过升华法生长4H-SiC单晶时，不同籽晶固定方式（即开放背面与封闭背面）对基本平面弯曲的影响。该研究对于理解4H-SiC单晶生长过程中的应力分布及其对晶体质量的影响至关重要。4H-SiC作为一种重要的半导体材料，在高温、高频和高功率电子器件中具有广泛的应用前景。
#### 研究背景与目的
4H-SiC因其出色的热性能和电性能而成为制造高性能电子和光电子器件的理想选择之一。这些特性使得4H-SiC能够在极端环境下工作，例如高温和高功率应用中。为了实现这些高级应用，需要高质量的大尺寸单晶4H-SiC材料。物理气相传输(PVT)方法是目前生长4H-SiC单晶的主要技术手段之一。
在PVT过程中，籽晶的固定方式对于控制晶体生长过程中的应力分布至关重要。籽晶固定方式的不同会导致晶体生长过程中产生的宏观剪切应力有所差异，进而影响最终晶体的质量。因此，研究不同籽晶固定方式对4H-SiC单晶基本平面弯曲的影响，有助于优化生长条件，提高晶体的质量。
#### 研究方法
- **实验设计**：本研究采用两种不同的籽晶固定方式，即开放背面和封闭背面的方式生长4H-SiC单晶。
- **测量技术**：利用高分辨率X射线衍射技术进行0004反射摇摆曲线的线扫描，通过对4H-SiC单晶的(0001)S面进行多方向分析，来全面评估基本平面弯曲的复杂性。
- **数据分析**：基于测量结果，分析不同籽晶固定方式对基本平面弯曲行为的影响，并探究其背后的机制。
#### 主要发现
- **开放背面籽晶**：生长出的4H-SiC单晶表现出较弱的基本平面弯曲。
- **封闭背面籽晶**：生长出的4H-SiC单晶表现出较强的基本平面弯曲，这种弯曲呈现出旋转对称性和向生长方向凹的特点。
- **基本平面弯曲继承性**：研究了通过两种不同籽晶固定方式生长的4H-SiC单晶的基本平面弯曲继承性。
- **结构缺陷的相关性**：通过熔融KOH蚀刻技术揭示了基本平面弯曲与结构缺陷分布之间的关系，进一步阐明了基本平面弯曲的机制。
- **宏观剪切应力的影响**：探究了由SiC籽晶与石墨夹具之间的热膨胀系数差异引起的宏观剪切应力以及由此产生的结构缺陷对4H-SiC单晶基本平面弯曲的影响。
#### 结论
本研究通过比较两种不同籽晶固定方式对4H-SiC单晶基本平面弯曲的影响，为优化升华法生长4H-SiC单晶提供了有价值的参考。通过深入分析基本平面弯曲的特征和机制，有助于进一步提高4H-SiC单晶的生长质量和性能，为开发高性能电子和光电子器件奠定基础。
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