研究目的
本工作的目标是开创性地表征激光退火对注入碳化硅的影响，尤其关注与碳化硅非共熔相关的相分离能量阈值。我们有效研究了可利用的XeCl激光能量，并通过原子尺度表征证实了在亚熔融状态下完全保持了4H多型结构。
研究成果
XeCl多脉冲激光系统能够修复注入损伤。与热退火样品相比，经激光处理的样品缺陷光学信号降低达8-9倍。这表明，在非平衡状态下工作的激光脉冲通过快速退火和冷却斜坡，可有效修复注入损伤并生成更低浓度的点缺陷。在采取适当预防措施的情况下，激光退火可作为注入后热处理的一种可行方案。
研究不足
表面蚀刻现象既源于传统热退火中已知的硅原子脱附，也源于腔室内存在氧元素时发生的氧化反应。
1：实验设计与方法选择：
本研究开发了一种利用30纳秒脉宽的XeCl（308纳米）多脉冲激光诱导离子注入晶体损伤修复的新方法。表征手段包括显微拉曼光谱、光致发光（PL）和透射电子显微镜（TEM）分析。
2：样品选择与数据来源：
实验在单磷（P）及双磷铝（Al）共注入的4H-SiC外延层上进行，并与热退火处理的P注入样品进行对比。
3：实验设备与材料清单：
使用LPX 300型XeCl准分子脉冲激光器（λ=308纳米，德国Lambda Physics公司，哥廷根），重复频率40赫兹。其他设备包括MicroLas激光系统衰减单元、日本Horiba Jovin Yvon公司的LabRAM HR荧光光谱仪，以及配备Gatan能损谱（EELS）图像过滤器的日本Jeol公司2010F型电镜。
4：实验流程与操作规范：
激光处理在氦气氛围的腔室中进行，样品接受1毫米×20毫米均匀光强辐照。腔室内样品台加热至580°C，移动平台可实现单点最高1000次脉冲照射。
5：数据分析方法：
通过显微拉曼和光致发光分析验证激光处理效果，采用透射电镜进行结构表征。
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LabRAM HR spectrofluorimeter
LabRAM HR
Horiba Jovin Yvon
Used for micro-Raman and photoluminescence analysis.
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2010F Jeol microscope
2010F
Jeol
Used for structural investigation via TEM microscopy.
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LPX 300 XeCl pulsed excimer laser
LPX 300
Lambda Physics
Used for laser annealing of implanted epitaxial layers.
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MicroLas Lasersystem attenuator unit
MicroLas Lasersystem
Tunes the beam intensity of the excimer laser.
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