铝掺杂6H-SiC晶体拉曼光谱的温度特性研究

doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00238

无机材料学报

铝掺杂6H-SiC晶体拉曼光谱的温度特性研究

李祥彪^1,2, 施尔畏¹, 陈之战¹, 肖兵¹

1. 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 200050; 2. 中国科学院研究生院, 北京 100049

收稿日期:2007-03-29 修回日期:2007-05-12 出版日期:2008-03-20 网络出版日期:2008-03-20

Temperature-dependent Raman Property of Al-doped 6H-SiC Crystals

LI Xiang-Biao^{1, 2}, SHI Er-Wei^1_, CHEN Zhi-Zhan¹, XIAO Bing¹

1. Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China; 2. Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2007-03-29 Revised:2007-05-12 Published:2008-03-20 Online:2008-03-20

摘要/Abstract

摘要： 采用物理气相传输法生长了Al掺杂和非掺杂的6H-SiC晶体, 测量了从室温到400℃的拉曼光谱. 由于晶体的热膨胀作用及光声子散射过程中的衰减, 导致两种样品的拉曼谱峰均向低波数移动, 并且发生展宽. 随着温度升高, Al掺杂样品中的等离子体激元增加, 使得样品中自由载流子浓度增大, 由于纵向声子与等离子体激元和自由载流子之间存在很强的耦合交互作用, 导致Al掺杂样品的A₁模强度显著降低而非掺杂样品几乎不变. 通过拉曼光谱与霍耳效应测量, 从理论和实验上分析了Al在高温下的激活行为及对自由载流子的贡献.

关键词: 碳化硅单晶, 变温拉曼光谱, 掺杂, 自由载流子

Abstract: Al-doped and un-doped 6H-SiC crystals were grown by physical vapor transport (PVT) method. Raman spectra were measured from room temperature to 400℃. The Raman requencies were shifted to lower wavenumber and Raman peaks were broadened with increasing temperature for both samples due to thermal expansion and optical phonons decay. Free carrier concentration in Al-doped sample was increased with increasing temperature due to increasing of the plasma concentration, which correspondingly enhanced more strong coupling interactions among LO phonons, plasma, and free carriers. Therefore, the intensity of A1 (LO) mode for Al-doped sample decreased obviously and maintained unchangeable for un-doped sample. The Al activation behavior and its contribution to free carriers in high temperatures were analyzed theoretically and demonstrated experimentally.

Key words: SiC crystals, high temperature Raman spectra, doping, free carrier

中图分类号:

O782

李祥彪,施尔畏,陈之战,肖兵. 铝掺杂6H-SiC晶体拉曼光谱的温度特性研究[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00238.

LI Xiang-Biao,SHI Er-Wei,CHEN Zhi-Zhan,XIAO Bing. Temperature-dependent Raman Property of Al-doped 6H-SiC Crystals[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00238.

[1]	沈浩, 陈倩倩, 周渤翔, 唐晓东, 张媛媛. A位La/Sr共掺杂PbZrO₃薄膜的制备及储能特性优化[J]. 无机材料学报, 2024, 39(9): 1022-1028.
[2]	程俊, 张家伟, 仇鹏飞, 陈立东, 史迅. P掺杂β-FeSi₂材料的制备与热电输运性能[J]. 无机材料学报, 2024, 39(8): 895-902.
[3]	赵志翰, 郭鹏, 魏菁, 崔丽, 刘山泽, 张文龙, 陈仁德, 汪爱英. Ti-DLC薄膜压阻性能及载流子输运行为研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(8): 879-886.
[4]	李家琪, 李小松, 李煊赫, 朱晓兵, 朱爱民. 暖等离子体合成过渡金属掺杂氧化锰析氧电催化剂[J]. 无机材料学报, 2024, 39(7): 835-844.
[5]	TAM YU Puy Mang, 徐愉, 高泉浩, 周海琼, 张振, 尹浩, 李真, 吕启涛, 陈振强, 马凤凯, 苏良碧. 掺铒CaF₂、SrF₂、PbF₂晶体的光谱性能与团簇结构研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(3): 330-336.
[6]	李秋实, 殷广明, 吕伟超, 王怀尧, 李婧琳, 杨红光, 关芳芳. Na⁺/g-C₃N₄材料的制备及光催化降解亚甲基蓝机理[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1143-1150.
[7]	戴乐, 刘洋, 高轩, 王书豪, 宋雅婷, 唐明猛, 刘丽莎, 汪尧进. 浓度梯度掺杂实现BiFeO₃薄膜自极化[J]. 无机材料学报, 2024, 39(1): 99-106.
[8]	苏楠, 邱介山, 王治宇. 高容量氟掺杂碳包覆纳米硅负极材料: 气相氟化法制备及其储锂性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(8): 947-953.
[9]	王新玲, 周娜, 田亚文, 周明冉, 韩静茹, 申远升, 胡执一, 李昱. SnS₂/ZIF-8衍生二维多孔氮掺杂碳纳米片复合材料的锂硫电池性能研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(8): 938-946.
[10]	李光兰, 王天宇, 刘一辰, 路中发. 片状NiFeCo-LDH-Ti₆C_3.75复合催化剂的制备及电催化析氧性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(7): 823-829.
[11]	李乾利, 黎乃鑫, 李育成, 刘慎业, 程帅, 杨光, 任宽, 王峰, 赵景泰. 辐射光致发光材料及其应用研究进展[J]. 无机材料学报, 2023, 38(7): 731-749.
[12]	孔国强, 冷明哲, 周战荣, 夏池, 沈晓芳. Sb掺杂O3型Na_0.9Ni_0.5Mn_0.3Ti_0.2O₂钠离子电池正极材料[J]. 无机材料学报, 2023, 38(6): 656-662.
[13]	杨颖康, 邵怡晴, 李柏良, 吕志伟, 王路路, 王亮君, 曹逊, 吴宇宁, 黄荣, 杨长. Cl掺杂对CuI薄膜发光性能增强研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(6): 687-692.
[14]	李悦, 张旭良, 景芳丽, 胡章贵, 吴以成. 铈掺杂硼酸钙镧晶体的生长与性能研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(5): 583-588.
[15]	齐占国, 刘磊, 王守志, 王国栋, 俞娇仙, 王忠新, 段秀兰, 徐现刚, 张雷. GaN单晶的HVPE生长与掺杂进展[J]. 无机材料学报, 2023, 38(3): 243-255.

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Temperature-dependent Raman Property of Al-doped 6H-SiC Crystals

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