光催化辅助拋光碳化硅材料去除机理研究

发布时间：2021-06-10 00:58

　　在一些功率器件中,衬底材料需要保证一些基本性能,如宽的能带隙、优异的导热性、高的击穿电场和良好的化学稳定性等。因此,作为第三代半导体材料单晶碳化硅（4H-SiC）受到了高度的关注,被广泛地应用在高压、高温、高功率、高频率等的电子领域。这些领域对碳化硅表面质量要求极高,目前已经存在的碳化硅抛光方法,如机械研磨、化学机械抛光、电化学机械抛光、等离子体辅助抛光等,这些加工方法存在着表面材料去除率低、加工后表面存在划痕等不足。基于这些不足,本文提出了新的抛光碳化硅方法,紫外光催化辅助抛光碳化硅,该方法是利用机械与化学协同作用对碳化硅表面进行高效无损伤材料去除。采用分子动力学及反应分子动力学模拟对碳化硅抛光进行模拟,从原子层面上观察抛光过程中机械与化学相互促进作用的影响,采用光催化辅助抛光碳化硅试验对部分模拟进行验证。（1）本文基于分子动力学原理,通过Lammps分子动力学模拟软件对金刚石磨粒抛光碳化硅的参数影响进行模拟。研究表明:首先在相同下压速度、划擦速度及磨料的条件下,划擦不同表面,得到了Si面划擦质量比C面好。不同磨料对碳化硅工件的Si面进行划擦,金刚石磨粒效果好于二氧化硅,二氧化硅仅能... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

碳化硅结构图

不同晶型

沈阳工业大学硕士学位论文2图1.1碳化硅结构图Fig.1.1SiliconcarbidestructurediagramCSi3C-SiC4H-SiC6H-SiC图1.2不同晶型的碳化硅结构图Fig.1.2Structurediagramofdifferentcrystallinesiliconcarbide常见3C-SiC、4H-SiC、6H-SiC三种晶型在常温下的性质如表1.1：表1.1三种晶型性能对比Tab.1.1Performancecomparisonofthreecrystaltypes性质3C-SiC4H-SiC6H-SiC晶格结构闪锌矿纤锌矿纤锌矿密度3.2143.2113.211熔点约3200约3100约3100热导率3.63.74.9莫氏硬度9.59.59.5弹性模量410--禁带宽度2.23.262.9本文研究的材料选取为六方晶系的密排六方结构。1.1.2碳化硅的应用目前，以碳化硅材料为代表的第三代半导体引发了一场关于科技、经济及军事等方面


本文编号：3221686