Oxidace povrchu karbidu křemíku za použití svazků atomárního kyslíku

Abstract

Táto bakalárska práca sa zaoberá štúdiom oxidácie povrchu monokryštalického karbidu kremíka (SiC) pomocou zväzku atomárneho kyslíka v ultravysokom vákuu. Hlavným cieľom bolo vytvoriť stabilnú oxidovú vrstvu SiO2 pri izbovej teplote. Pre experimentálne účely bol navrhnutý a zostrojený transportný držiak vzorky umožňujúci vysokoteplotný ohrev elektrónovým bombardovaním. Vytvorené oxidové vrstvy boli detailne charakterizované metódami XPS, ARXPS a AFM, ktoré potvrdili vznik stabilnej SiO2 vrstvy s prítomnosťou prechodových oxidačných stavov. Dosiahnutá hrúbka vrstvy bola približne 1,5 nm po 180 minútach expozície. Práca prináša nové poznatky o oxidácii povrchu SiC, ktoré môžu prispieť k optimalizácii technologických postupov výroby výkonových polovodičových súčiastok.

This bachelor’s thesis focuses on the study of surface oxidation of monocrystalline silicon carbide (SiC) using an atomic oxygen beam in an ultrahigh vacuum environment. The main objective was to form a stable SiO2 oxide layer at room temperature. For experimental purposes, a transportable sample holder enabling high-temperature annealing via electron bombardment was designed and constructed. The resulting oxide layers were thoroughly characterized using XPS, ARXPS, and AFM techniques, which confirmed the formation of a stable SiO2 layer accompanied by the presence of transition oxidation states. The achieved layer thickness was approximately 1.5 nm after 180 minutes of exposure. This work brings new insights into the oxidation of the SiC surface, which may contribute to the optimization of technological processes in the production of power semiconductor devices.