Latar mburi riset
Pentinge aplikasi silikon karbida (SiC): Minangka bahan semikonduktor celah pita lebar, karbida silikon wis narik kawigaten amarga sifat listrik sing apik banget (kayata celah pita sing luwih gedhe, kecepatan jenuh elektron sing luwih dhuwur lan konduktivitas termal). Sifat-sifat kasebut digunakake digunakake ing manufaktur piranti frekuensi dhuwur, suhu dhuwur lan daya dhuwur, utamane ing bidang elektronika daya.
Pengaruh cacat kristal: Senadyan kaluwihan SiC iki, cacat ing kristal tetep dadi masalah utama sing ngalangi pangembangan piranti kanthi kinerja dhuwur. Cacat iki bisa nyebabake degradasi kinerja piranti lan mengaruhi linuwih piranti.
Teknologi imaging topologi sinar-X: Kanggo ngoptimalake wutah kristal lan ngerti pengaruh cacat ing kinerja piranti, perlu kanggo menehi ciri lan nganalisa konfigurasi cacat ing kristal SiC. Pencitraan topologi sinar-X (utamane nggunakake sinar radiasi synchrotron) wis dadi teknik karakterisasi penting sing bisa ngasilake gambar resolusi dhuwur saka struktur internal kristal.
Ide riset
Adhedhasar teknologi simulasi sinar sinar: Artikel kasebut ngusulake panggunaan teknologi simulasi sinar sinar adhedhasar mekanisme kontras orientasi kanggo simulasi kontras cacat sing diamati ing gambar topologi sinar-X sing nyata. Cara iki wis kabukten minangka cara sing efektif kanggo nyinaoni sifat cacat kristal ing macem-macem semikonduktor.
Ngapikake teknologi simulasi: Supaya luwih bisa simulasi dislokasi sing beda-beda sing diamati ing kristal 4H-SiC lan 6H-SiC, para peneliti ningkatake teknologi simulasi sinar sinar lan nggabungake efek relaksasi permukaan lan penyerapan fotoelektrik.
Isi riset
Analisis jinis dislokasi: Artikel kasebut kanthi sistematis nyemak karakterisasi macem-macem jinis dislokasi (kayata dislokasi sekrup, dislokasi pinggiran, dislokasi campuran, dislokasi bidang basal lan dislokasi tipe Frank) ing macem-macem polytypes SiC (kalebu 4H lan 6H) nggunakake ray tracing. teknologi simulasi.
Aplikasi teknologi simulasi: Aplikasi teknologi simulasi sinar sinar ing kahanan balok sing beda-beda kayata topologi sinar lemah lan topologi gelombang bidang, uga cara nemtokake kedalaman penetrasi efektif saka dislokasi liwat teknologi simulasi ditliti.
Kombinasi eksperimen lan simulasi: Kanthi mbandhingake gambar topologi sinar X kanthi eksperimen karo gambar simulasi, akurasi teknologi simulasi kanggo nemtokake jinis dislokasi, vektor Burger lan distribusi spasial dislokasi ing kristal diverifikasi.
Kesimpulan riset
Efektivitas teknologi simulasi: Panliten kasebut nuduhake yen teknologi simulasi sinar sinar minangka cara sing prasaja, ora ngrusak lan ora ambigu kanggo mbukak sifat-sifat macem-macem jinis dislokasi ing SiC lan kanthi efektif bisa ngira kedalaman penetrasi efektif saka dislokasi.
Analisis konfigurasi dislokasi 3D: Liwat teknologi simulasi, analisis konfigurasi dislokasi 3D lan pangukuran kepadatan bisa ditindakake, sing penting kanggo mangerteni prilaku lan evolusi dislokasi sajrone pertumbuhan kristal.
Aplikasi ing mangsa ngarep: Teknologi simulasi pelacakan sinar samesthine bakal luwih ditrapake ing topologi energi dhuwur uga topologi sinar-X adhedhasar laboratorium. Kajaba iku, teknologi iki uga bisa ditambahake kanggo simulasi karakteristik cacat polytypes liyane (kayata 15R-SiC) utawa bahan semikonduktor liyane.
Gambaran Umum
Fig. 1: Diagram skematis radiasi sinkrotron X-ray topologi persiyapan imaging, kalebu transmisi (Laue) geometri, mbalikke refleksi (Bragg) geometri, lan grazing geometri incidence. Geometri iki utamané dipigunakaké kanggo ngrekam gambar topologi sinar-X.
Fig. 2: diagram skematis difraksi sinar-X saka wilayah kleru watara dislokasi meneng. Angka iki nerangake hubungan antarane sinar kedadeyan (s0) lan sinar difraksi (sg) karo bidang difraksi lokal normal (n) lan sudut Bragg lokal (θB).
Gambar 3: Gambar topografi sinar-X back-refleksi saka micropipes (MPs) ing wafer 6H-SiC lan kontras saka dislokasi sekrup simulasi (b = 6c) ing kondisi difraksi sing padha.
Fig. 4: Micropipe pasangan ing gambar topografi back-reflection saka wafer 6H-SiC. Gambar saka anggota parlemen sing padha karo jarak lan MP sing beda-beda ing arah ngelawan ditampilake kanthi simulasi sinar sinar.
Fig. 5: Gambar topografi sinar X insidensi saka dislokasi sekrup inti tertutup (TSDs) ing wafer 4H-SiC ditampilake. Gambar kasebut nuduhake kontras pinggiran sing luwih apik.
Fig. 6: Ray jiplakan simulasi saka grazing kedadean X-ray gambar topografi saka kiwa lan tangan tengen 1c TSDs ing wafer 4H-SiC ditampilake.
Fig. 7: Ray tracing simulasi TSDs ing 4H-SiC lan 6H-SiC ditampilake, nuduhake dislocations karo vektor Burgers beda lan polytypes.
Fig. 8: Nuduhake insiden grazing gambar topologi sinar-X saka macem-macem jinis threading pinggiran dislocations (TEDs) ing wafer 4H-SiC, lan gambar topologi TED simulasi nggunakake cara ray tracing.
Fig. 9: Nuduhake gambar topologi refleksi-X-ray saka macem-macem jinis TED ing wafer 4H-SiC, lan kontras TED simulasi.
Fig. 10: Nuduhake gambar simulasi sinar jiplakan saka dislokasi threading campuran (TMDs) karo vektor Burgers tartamtu, lan gambar topologi eksperimen.
Gambar 11: Nuduhake gambar topologi refleksi saka dislokasi bidang basal (BPD) ing wafer 4H-SiC, lan diagram skematis saka pambentukan kontras dislokasi pinggiran simulasi.
Fig. 12: Nuduhake gambar simulasi sinar sinar saka BPDs heliks tangan tengen ing ambane beda considering istirahat lumahing lan efek panyerepan fotolistrik.
Fig. 13: Nuduhake ray jiplakan simulasi gambar BPDs helical tangan tengen ing ambane beda, lan gambar topologi sinar-X insidens grazing.
Gambar 14: Nuduhake diagram skematis dislokasi bidang basal ing sembarang arah ing wafer 4H-SiC, lan carane nemtokake ambane penetrasi kanthi ngukur dawa proyeksi.
Fig. 15: Kontras saka BPDs karo vektor Burgers beda lan arah baris ing gambar topologi sinar X insidensi grazing, lan asil simulasi sinar jiplakan cocog.
Fig. 16: Gambar simulasi sinar jiplakan saka TSD deflected tangan tengen ing wafer 4H-SiC, lan gambar topologi sinar-X insidens grazing ditampilake.
Fig. 17: Simulasi sinar jiplakan lan gambar eksperimen saka TSD deflected ing 8 ° nutup kerugian 4H-SiC wafer.
Fig.. 18: Gambar simulasi sinar jiplakan saka TSD deflected lan TMDs karo vektor Burgers beda nanging arah baris padha ditampilake.
Fig. 19: Gambar simulasi sinar jiplakan saka Frank-jinis dislocations, lan gambar topologi sinar-X kedadeyan grazing cocog ditampilake.
Gambar 20: Gambar topologi sinar-X sinar putih sing ditularake saka micropipe ing wafer 6H-SiC, lan gambar simulasi sinar sinar sing ditampilake.
Gambar 21: Gambar topologi sinar X monochromatic insidensi saka sampel potong aksial 6H-SiC, lan gambar simulasi sinar sinar BPD ditampilake.
Fig.. 22: nuduhake ray jiplakan gambar simulasi BPDs ing 6H-SiC axially Cut conto ing ngarepke kedadean beda.
Fig. 23: nuduhake ray jiplakan gambar simulasi TED, TSD lan TMDs ing 6H-SiC axially Cut conto ing geometri incidence angonan.
Fig.. 24: nuduhake gambar topologi X-ray saka TSDs deflected ing sisih beda saka garis isoclinic ing wafer 4H-SiC, lan cocog ray jiplakan gambar simulasi.
Artikel iki mung kanggo enggo bareng akademisi. Yen ana pelanggaran, hubungi kita kanggo mbusak.
Wektu kirim: Jun-18-2024