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5-2-2-1 cristallographie sic: polytypes importants et définitions

Technologie 5.silicon de carbure

5-2-2-1 cristallographie sic: polytypes importants et définitions

2018-01-08

le carbure de silicium se trouve dans de nombreuses structures cristallines différentes, appelées polytypes. un plus complet

introduction à la cristallographie sic et le polytypisme peut être trouvé dans la référence 9. en dépit du fait que

tous les polytypes sic sont chimiquement constitués de 50% d'atomes de carbone liés par covalence avec 50% d'atomes de silicium,

chaque polytype sic a son propre ensemble distinct de propriétés semi-conductrices électriques. alors qu'il y a plus de

100 polytypes connus de sic, seulement quelques-uns sont couramment cultivés sous une forme reproductible acceptable pour l'utilisation

en tant que semi-conducteur électronique. les polytypes de sic les plus courants actuellement développés pour

l'électronique est 3c-sic, 4h-sic et 6h-sic. la structure des cristaux atomiques des deux plus communs

les polytypes sont représentés dans la section transversale schématique de la figure 5.1. comme discuté beaucoup plus en profondeur dans

références 9 et 10, les différents polytypes de sic sont en fait composés de différentes séquences d'empilement

de bicouches si-c (aussi appelées doubles couches si-c), où chaque bicouche si-c est désignée par le pointillé

cases de la figure 5.1. chaque atome dans une bicouche a trois liaisons chimiques covalentes avec d'autres atomes dans

la même (sa propre) bicouche, et une seule liaison à un atome dans une bicouche adjacente. La figure 5.1a montre

bicouche de la séquence d'empilement du polytype 4h-sic, qui nécessite quatre bicouches si-c pour définir l'unité

la distance de répétition de la cellule le long de la direction d'empilement de l'axe c (désignée par les indices de l'injecteur). De même,

le polytype 6h-sic illustré à la figure 5.1b répète sa séquence d'empilement tous les six bicouches



le cristal le long de la direction d'empilement. la

direction représentée sur la figure 5.1 est souvent désigné comme l'un des



(de même que ) les directions de l'axe a.

sic est un semi-conducteur polaire à travers l'axe c, dans cette surface

normale à l'axe c est terminée avec des atomes de silicium tandis que la surface de l'axe c normale opposée

est terminée par des atomes de carbone. comme le montre la figure 5.1a, ces surfaces sont généralement appelées

Faces \"face de silicium\" et \"face de carbone\", respectivement. atomes le long du bord gauche ou droit de la figure 5.1a



résiderait sur la surface de cristal \"a-face\"



avion normal à la direction. 3c-sic,

également appelé β-sic, est la seule forme de sic avec une structure de réseau cristallin cubique. les polytypes non-cubiques de

sic sont parfois appelés de manière ambiguë α-sic. 4h-sic et 6h-sic n'en sont que deux.

figure 5.1 Représentations schématiques transversales de (a) structure cristalline atomique 4h-sic et (b) 6h-sic, montrant

directions et surfaces cristallographiques importantes.


polytypes sic possibles avec structure cristalline hexagonale. de même, 15r-sic est le plus commun de la

beaucoup de polytypes sic possibles avec une structure cristalline rhomboédrique.






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