SiC半导体不同晶面氧化机理及动力学的研究进展.pdf

"SiC半导体不同晶面氧化机理及动力学的研究进展" 本文主要研究SiC半导体不同晶面氧化机理及动力学的研究进展，旨在解决SiC热氧化生成SiO2过程中的各向异性问题。为了解决这个问题，文章对 Deal-Grove 模型、Song 模型、Massoud 经验关系式和硅碳排放模型等多种模型进行了系统研究和比较，并对已有模型的优缺点进行了分析，提出了本课题组建立的真实物理动力学模型应用的可能性。 SiC 半导体作为一种综合性能优异宽禁带半导体，在金属氧化物半导体场效应晶体管中具有广泛的应用。然而，SiC 热氧化生成 SiO2 的过程具有各向异性，导致不同晶面上的氧化速率差异较大，这会对半导体器件的性能产生不利影响。因此，研究 SiC 各个晶面上 SiO2 的生长规律尤其重要。建立有效合理的动力学模型是认识上述规律的有效手段。 本文中， Deal-Grove 模型是一种经典的氧化动力学模型，该模型假设氧化反应是由于界面反应和扩散控制的。 Song 模型和 Massoud 经验关系式则是 Deal-Grove 模型的改进版本，它们可以更好地描述氧化反应的机理。硅碳排放模型则是一种基于第一性原理的氧化动力学模型，可以从原子尺度上描述氧化反应的机理。 本文对上述模型进行了系统研究和比较，结果表明， Deal-Grove 模型可以较好地描述氧化反应的机理，但它存在一定的局限性；Song 模型和 Massoud 经验关系式可以更好地描述氧化反应的机理，但它们的计算复杂度较高；硅碳排放模型可以从原子尺度上描述氧化反应的机理，但它需要大量的计算资源。 本文对 SiC 半导体不同晶面氧化机理及动力学的研究进展进行了系统研究，提出了本课题组建立的真实物理动力学模型应用的可能性，为 SiC 不同晶面氧化动力学的准确描述提供进一步优化和修正思路。 知识点： 1. SiC 半导体的氧化机理：SiC 热氧化生成 SiO2 的过程具有各向异性，导致不同晶面上的氧化速率差异较大。 2. Deal-Grove 模型：一种经典的氧化动力学模型，假设氧化反应是由于界面反应和扩散控制的。 3. Song 模型和 Massoud 经验关系式：Deal-Grove 模型的改进版本，可以更好地描述氧化反应的机理。 4. 硅碳排放模型：一种基于第一性原理的氧化动力学模型，可以从原子尺度上描述氧化反应的机理。 5. SiC 半导体在金属氧化物半导体场效应晶体管中的应用：SiC 半导体具有综合性能优异宽禁带半导体，在金属氧化物半导体场效应晶体管中具有广泛的应用。 本文对 SiC 半导体不同晶面氧化机理及动力学的研究进展进行了系统研究，提出了本课题组建立的真实物理动力学模型应用的可能性，为 SiC 不同晶面氧化动力学的准确描述提供进一步优化和修正思路。