高纯半绝缘SiC材料上缺陷的发光特性的研究
【摘要】 我们研究了采用电子辐照方法在高纯半绝缘4H-SiC材料表面上制备缺陷，获得了近似单个缺陷的发光特性。我们证明了碳化硅晶片上的缺陷的发光位于材料表面，而非材料内部。通过采用532nm激光泵浦碳化硅的表面，我们得到了一条波长在可见光范围内的光谱。通过设计两种不同电子能量的电子辐照、不同的电子辐照剂量以及退火时不同的氧含量，我们发现合理的电子辐照剂量和氧含量对高纯半绝缘4H-SiC材料的缺陷的产生以及发光特性将产生很大的影响，并得出了退火气体氛围中有氧气的成份将影响单个缺陷的形成和表面缺陷的发光强度的结论。有氧气的成份下，样品表面缺陷的发光强度低于退火时保护气体中无氧时的缺陷的发光强度，并且还会造成片上缺陷密度的增加。我们还分析了影响单个缺陷产生的主要因素与次要因素，以及影响缺陷发光稳定性原因的结论。这为在碳化硅材料上成功地制备出稳定可靠的量子器件提供了一个参考的价值。
