大气等离子体作用下碳化硅的氧化机理及外延石墨烯制备工艺研究

目录

第1章绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状分析

1.2.1 SiC 热氧化研究现状

1.2.2 石墨烯制备研究现状

1.2.3 等离子体在SiC 表面改性领域研究现状

1.3 课题主要研究内容

第2章超高温条件下SiC的氧化动力学研究

2.1 SiC 的传统热氧化与超高温热氧化

2.1.1 实验装置与实验样品

2.1.2 SiC 的热氧化实验研究

2.2 氧气浓度与温度对 SiC 氧化行为的影响

2.2.1 氧气浓度变化与SiC 氧化行为的关系

2.2.2 超高温对于氧气调控SiC 氧化动力学的必要性

2.2.3 高真空超高温条件下SiC 表面外延石墨烯的生长

2.3 TO-SiO2与 TCVD-SiO2的性质及形成机理分析

2.3.1 热氧化区与热化学气相沉积区元素分布差异分析

2.3.2 热氧化区与热化学气相沉积区结晶程度差异分析

2.3.3 热氧化区与热化学气相沉积区元素成键差异分析

2.3.4 TO-SiO2与TCVD-SiO2形成机理分析

2.4 基于 ReaxFF 反应力场的 SiC氧化动力学研究

2.4.1 ReaxFF 反应分子动力学简介

2.4.2 仿真计算的准确性与可信度分析

2.4.3 SiC 氧化行为的分子动力学研究结果

2.5 本章小结

第3章大气等离子体氧化SiC的机理研究

3.1 大气压等离子体设备搭建

3.1.1 大气等离子体简介

3.1.2 ICP 等离子体设备及工作原理

3.2 SiC 的等离子体氧化实验

3.2.1 ICP 等离子体温度及光谱测试

3.2.2 不同等离子体功率下的氧化实验

3.2.3 不同等离子体照射时间下的氧化实验

3.2.4 不同氧气浓度体系下的氧化实验

3.3 等离子体氧化 SiC 的机理分析

3.3.1 ICP 等离子体作用下的SiC 氧化模型

3.3.2 基于氧化模型的SiC 抛光工艺猜想

3.4 基于 ICP等离子体的 SiC非减材抛光工艺

3.4.1 CMP 抛光的SiC 表面原子级台阶结构的制备

3.4.2 SiC 切割片的抛光探索

3.4.3 抛光机理研究

3.5 本章小结

第4章基于大气等离子体的SiC外延石墨烯生长工艺探索

4.1 石墨烯的 SiC 外延生长法

4.1.1 SiC 外延生长石墨烯的基本原理

4.1.2 大气等离子体作用下SiC 外延生长石墨烯的可行性分析

4.2 大气等离子体作用下的 SiC 外延石墨烯生长探索

4.2.1 SiC 表面片层状石墨烯的生长

4.2.2 SiC 表面片层状结构的演变规律

4.3 现存问题与改进方案

4.3.1 现存问题分析

4.3.2 大气等离子体装置的改进设计

4.4 本章小结

结 论

参考文献

声明

致 谢