检测、分析外延层缺陷及其产生原因非常重要,除了是对外延片规格的判定依据外,也是提MAX202CEP高外延生长质量、改进工艺的前提。

   生长好的外延片,首先直接观察表面情况,进行显微系统检测(即镜检),来检测外延层表面缺陷。角锥体:看起来是锥体形的小尖峰,它多起源于衬底/外延层界面,产生原因主要是衬底表面质量差或生长过程中的沾污,而外延温度较低时,表面化学反应速率减慢,输运到衬底表面的反应物如SiC1不能及时反应而堆积,也能形成角锥体。类似的缺陷还有乳突(圆锥体)、阶丘等。

   云雾状表面:在显微镜下观察是一些小缺陷,如在(111)面上,这些缺陷呈浅正三角形平底坑,产生原因主要是气源污染,如氢气纯度低,衬底硅片清洗不干净,或者是气相腐蚀不足。

   内部缺陷的检测,需要利用化学腐蚀和镜检相结合的方法  ˉ逐层腐蚀一镜检完成。腐蚀一镜检法是破坏性检测方法。日前,在新型的外延设备上有对生长过程进行在线监测的系统。如MBE

采用高能电子衍射仪,可以实时观察晶体表面结构,了解晶体生长情况。层错:又称为堆积层错,它是外延层中最常见的内部缺陷,层错本身是一种面缺陷,是由原子排列次序发生错乱而引起的。产生层错的原因很多,衬底表面的损伤和沾污,外延温度过低,衬底表面上残留的氯化物,外延过程中掺杂剂不纯,空位或者间隙原子的凝聚,外延生长时点阵失配,衬底上的微观表面台阶,生长速率过高等都可能引起层错。层错是外延层内一种特征性缺陷,它本身并不改变外延层的电学性质,但是可以产生其他影响,例如,它可能引起扩散杂质分布不均匀,成为重金属杂质的聚集中心等。