【摘 要】
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采用化学气相沉积法进行6英寸（1英寸=2.54 cm）厚层4H-SiC同质外延片的快速生长，通过对工艺中预刻蚀、碳硅比（C/Si）和温度等关键参数优化，有效降低了厚层外延片表面缺陷密度。同时，采用傅里叶变换红外法、汞探针电容电压法和表面缺陷测试仪对厚层4H-SiC同质外延片各项参数进行表征。结果表明，生长的厚150μm外延层表面缺陷（三角形、掉落物以及掉落物引起的三角形）密度可降低至0.5 cm-
【基金项目】
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工业和信息化部2020年产业基础再造和制造业高质量发展专项；
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采用化学气相沉积法进行6英寸（1英寸=2.54 cm）厚层4H-SiC同质外延片的快速生长，通过对工艺中预刻蚀、碳硅比（C/Si）和温度等关键参数优化，有效降低了厚层外延片表面缺陷密度。同时，采用傅里叶变换红外法、汞探针电容电压法和表面缺陷测试仪对厚层4H-SiC同质外延片各项参数进行表征。结果表明，生长的厚150μm外延层表面缺陷（三角形、掉落物以及掉落物引起的三角形）密度可降低至0.5 cm-2。外延片厚度均匀性为0.66%,外延层氮（N）掺杂浓度为2×1014 cm-3,N掺杂浓度均匀性为1.97%。此外，通过生长前对系统进行烘烤处理有效降低了反应腔系统的背景浓度，连续生长10炉次低掺杂浓度外延片，片间N掺杂浓度均匀性为4.56%,大大提高了炉次间的掺杂浓度均匀性。通过对工艺参数进行优化及外延前烘烤系统的方式，成功制备了150 mm高质量15 kV器件用4H-SiC同质外延片。
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