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离子注入是制作半导体器件和集成电路的重要工艺之一。对于Si而言,离子注入技术已经相当成熟,但对于SiC,则仍然是需要进一步研究的课题。本文就利用椭圆偏振光技术、拉曼光谱和吸收光谱对离子注入6H-SiC所引起的损伤及其光学特性进行了研究。这三种光学测试方法具有测试简单、样品无需特殊制备和对样品无损伤的特点。 我们用椭圆偏振光法测得的折射率n和反射率R能够很好地反映离子注入的损伤程度和损伤的退火恢复状况。注入层的损伤越严重,n和R的变化越明显。以至于可以通过反射率R的大小来推断非晶化的程度。对于N和P注入的样品,其折射率n和反射率R在1200℃退火后基本恢复,表明注入层的缺陷基本消除。 本工作中的拉曼光谱表明,注入N的样品损伤较轻,而注入P和B的样品的注入层则几乎已经非晶化。N和P注入样品所引起的损伤在1200℃退火后,就已经得到了非常好的恢复,这与用椭偏所得到的结果是一致的。B注入的样品在1200℃退后晶格损伤恢复得不太好,直到1600℃退火后注入层损伤才基本恢复。 从吸收光谱来看,离子注入6H-SiC对吸收光谱的显著影响主要表现在三个方面:第一是本征吸收带边附近的吸收明显增加,并伴随着一定程度的起伏;第二是吸收谱线的基线整体抬高;最后是本征吸收带边的红移。这三种现象都与离子的注入剂量(或损伤和非晶化的程度)有关,损伤越严重,上述现象就越明显。高温退火 摘 要(Abstract)后,带边附近的吸收谱线抬高和谱线的红移都得到了较好的恢复。 上述三种测试方法,对测量离子注入出 所引起的损伤及损伤的退火恢复情况都是非常有效的,并能给出一致的结果。