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3C-SiC优异的材料特性使其在高温、高频、大功率以及抗辐射电子器件应用方面具有广阔的应用前景。如果将Si/3C-SiC异质结构中的Si衬底腐蚀剥离得到3C-SiC薄膜,再转移到柔性衬底上,制成柔性器件或电路,则可以应用于可穿戴设备或者一些特殊的环境中,从而扩大3C-SiC薄膜器件和电路的应用范围。SiC器件的性能不仅与材料性能有关,还与表面态有关。半导体器件的表面不可避免的会存在不饱和的悬挂键,这些悬挂键是由化学键的断裂产生的,而悬挂键很容易接受周围的电荷或者是吸附杂质,所有这些均可能在禁带中引入非本征能态,即表面态。表面态会导致费米能级钉扎和能带弯曲。钝化是减少半导体表面悬挂键对器件性能影响的有效手段。本课题探究了 3C-SiC薄膜的剥离工艺技术,分别采用湿法腐蚀剥离工艺以及阳极氧化剥离工艺实现了 3C-SiC柔性薄膜的剥离,并研究了 3C-SiC薄膜表面的S钝化技术,比较分析了 3种钝化液对3C-SiC薄膜表面的钝化效果。本论文工作中的主要研究内容和结论如下;1.为了研究湿法腐蚀剥离工艺参数对薄膜剥离完整性和剥离面积的影响,选择了不同配比的各向同性和各向异性腐蚀液,实验结果表明:各向异性腐蚀速率在1.0μm/min以内,虽然能够完整剥离薄膜,但是速度过于缓慢;各向同性腐蚀液配比如表3-1所示,腐蚀速率为2.5-24.0μm/min,通过控制增加CH3COOH的比例和减少HNO3的比例可以减缓反应速率,腐蚀速率过高容易导致薄膜发生碎裂,不能剥离得到完整的薄膜,因此,HF:HNO3:CH3COOH=1:1:1时,是较好的剥离工艺参数。2.借助阳极氧化刻蚀技术研究了 3C-SiC薄膜的阳极氧化剥离工艺参数,通过分析不同阳极氧化剥离时间对Si/3C-SiC样品表面与截面形貌的影响,发现不同的阳极氧化时间对3C-SiC表面影响不大,3C-SiC薄膜表面没有出现多孔结构;但是随着阳极氧化时间的增加,Si衬底与3C-SiC薄膜之间的空洞逐渐增大,使得薄膜和衬底逐渐分离,阳极氧化40min时,Si衬底与3C-SiC薄膜完全分离;光致发光研究表明,随着阳极氧化时间的增加,600nm之后的发光峰的发光强度越来越强,这是因为随着3C-SiC薄膜逐渐脱离Si衬底,Si衬底对3C-SiC薄膜的光致发光吸收地越来越少。3.针对Si衬底对3C-SiC薄膜中应力和光致发光的影响进行了研究,发现由于Si和SiC之间的晶格失配达到20%,所以Si衬底上生长的3C-SiC薄膜中存在较大的拉应力,而衬底被剥离前后3C-SiC薄膜中的拉应力减少了 22%;退火也是减少薄膜应力的方法之一,对退火后3C-SiC薄膜进行应力分析表明,退火后有Si衬底的3C-SiC薄膜中存在的拉应力,比退火前减小44%,将Si衬底剥离后3C-SiC薄膜中的拉应力比退火前减小43%;光致发光研究发现Si衬底剥离后3C-SiC薄膜PL光谱的所有发光峰强度都增强,并在412nm处出现了新的发光峰,这是因为3C-SiC薄膜在Si衬底上时,412nm处的微弱发光完全被衬底吸收,其他发光峰也受到衬底吸收光的影响,而衬底被剥离后使得发光峰增强。4.研究了 S钝化液的不同组分对3C-SiC薄膜钝化的影响,分析表明3C-SiC薄膜经3种钝化液钝化后表面均形成了 Si-S键和C-S键,说明在3C-SiC薄膜表面形成了有效钝化;表面化学键分析和光致发光结果都表明:中性(NH4)2S和NH3 · H2O的混合溶液钝化后,样品表面的Si-S键和C-S键最强,其发光峰强度最大,说明该钝化液相比其他配比的钝化液能更加有效地减少表面态密度,降低表面复合。