SiC具有独特的物理性质和电学性质,是实现高温与高功率、高频、抗辐射相结合器件的理想材料,在国防和经济建设中具有广泛的应用前景。本文对SiC器件制备中的一些重要工艺作了较深入研究,获得了优化的工艺条件,并运用这些优化了的工艺,制备了SiC基的MESFET和谐振器器件,测试取得了一定的结果。 首先,对生长于SiO₂/Si衬底上的SiC膜进行了研究,XRD衍射谱显示生长于其上的是多晶3C-SiC,XPS测试进一步证实了这一点。由光学照片可看到SiO₂/SiC界面上没有形成空洞,SiC膜在台阶处的生长为非共性生长,台阶底部SiC的厚度小于台阶上的厚度。其次,研究了SiC与金属Ni的欧姆接触,衬底为3C-SiC和4H-SiC两种,采用了传输线模型,测试结果显示Ni与3C-SiC、4H-SiC形成的比接触电阻分别为10^-2Ω·cm²、10^-3Ω·cm²量级,相同合金条件下Ni与4H-SiC形成的比接触电阻低于与3C-SiC的。最后,我们研究了SiC的ICP刻蚀,采用了不同的刻蚀气体和实验参数,得到了不同用途下优化了的刻蚀条件。 在上述实验的基础上,我们制备了MESFET和谐振器。谐振器由于可动叉指自身重力的作用引起其与固定叉指相对面积偏小,器件灵敏度偏低,或者由于测试电路网络不匹配,测试没有取得结果。对MESFET的特性研究发现,在室温下4H-SiC MESFET饱和漏电流的值最大为17mA,开启电压约为4V,做了钝化层的器件漏电流均变大。对进口材料叉指栅结构MESFET器件,工作在50V时,饱和电流约为20mA,功率为1W,因此功率密度达到3.3W/mm。为研制出特性较为理想的SiC MESFET,还需进一步改进工艺条件。 本文对SiC器件工艺进行了较为系统的研究,对器件特性进行了初步测试,所得到的结果为进一步研制SiC基高温、高功率及高频器件奠定了良好的基础。