中子辐照6H-SiC单晶的缺陷回复研究

发布时间：2020-11-15 02:59

　　 SiC是继Si和GaAs之后发现的半导体材料,与ZnO、金刚石以及GaN同为第三代半导体材料,它弥补了Si和GaAs这些传统半导体器件不能满足现代电子技术对耐高温、高频、高压以及抗辐射要求的缺陷。SiC电子器件航天航空、化工、通信、能源和空间科学等领域的应用非常有前景,特别是在核能技术方面有着广泛的应用,是核裂变和核聚变反应堆的后备材料。本文的研究对象是高剂量中子辐照后的6H-SiC单晶,中子辐照的总剂量为2.85×10~(20) n/cm~2,对其进行室温至1700℃的等时退火处理,使中子辐照产生的缺陷得到回复。本文利用了X射线衍射(XRD)这一基础测试手段,将6H-SiC单晶(0001)晶面衍射峰作为观测的主要对象,对中子辐照在6H-SiC单晶内引起的缺陷机制及其退火回复规律进行了研究,得出了如下结果:1、等时退火处理后,辐照缺陷逐渐消失,辐照缺陷在室温至600℃回复明显,在600℃-1400℃没有明显变化,但在1400℃之后又开始回复,最后接近辐照前数值。2、晶面间距d在室温至1400℃时持续减小,随后又随退火温度的升高而变大,最后接近辐照前数值。3、通过对辐照损伤回复规律的分析,认为中子辐照使样品内部出现了大量点缺陷和线缺陷,而这些缺陷大多可以通过高温退火得到很好的消除。在进行XRD测试的过程中,由于晶体的斜切使得晶体表面与晶面不在同一平面上,这对XRD测试造成了很大的影响,针对这种情况使用了一种定向测量方法,这种方法无需在宏观尺度上对样品进行各向同性的要求就能够获得准确的数据信息。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O571.5;O77
【部分图文】：

SiC的基本结构单位

（a）不同多型体的六角系统

C、4H和6H碳化硅多型体原子在（112—0）面上的投影
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本文编号：2884264