# Raman analysis of defects in n-type 4H-SiC

这篇文章在不同的三个位置（没有缺陷的地方，一个六边形缺陷的中心，一个圆形坑的中心）
  测量了一片 n 型 4H-SiC 的拉曼光谱，
  并解释了光谱中各个峰的含义（包括完美晶体的峰，n 型掺杂的峰，二次拉曼的峰），
  同时用这些估计了材料的掺杂浓度和迁移率。

## 1. Introduction

提到，高密度的浅坑会导致 MOS 中载流子泄漏和发射，降低可靠性。
同时，缺陷会导致氧化层击穿。

提到，1972 年，有人成功从理论上预言了 6H-SiC 拉曼光谱的形状，之后开始了拉曼的研究。
但是关于缺陷的拉曼光谱以及和二次拉曼的研究很少。

## 2. Experimental

衬底是 n 型掺杂，浓度 $2.5 \times 10^{17} \, \text{cm}^{-3}$。
为了研究高浓度掺杂的情况，选定了一个地方注入了更多的杂质，浓度 $1.12 \times 10^{19} \, \text{cm}^{-3}$。
最后在 Ar 氛围中退火，激活的掺杂浓度为 $2.8 \times 10^{18} \, \text{cm}^{-3}$。

拉曼用的光源是 514.5 nm 的 Ar 激光器，功率 20 mW。

## 3. Results and discussion

提到，生长温度提高时，浅坑的密度会增加。
另外提到，这里的六边形缺陷是一个平面的缺陷，不是微管，它是生长过程中的“obstacle”导致的。

## 3.1. Analysis of the first-order Raman spectra

这里讨论的是完美晶体的模式。

TODO: 对照声子谱，确定这些峰对应的声子模式。

利用测得的 LO 峰的形状，通过拟合曲线，可以估计掺杂浓度和迁移率。
结果是，六边形缺陷的掺杂浓度很低，迁移率最高；浅坑的掺杂浓度与无缺陷的地方差不多，迁移率略低。

## 3.2. Electronic Raman scattering from nitrogen doped 4H-SiC in round pit and hexagonal defect

exciton：就是中文的“激发”，产生一个电子和空穴。
bound exciton：激发出来的电子和空穴被束缚在一个点缺陷附近。

TODO: 掺杂的激活，在微观上看，是怎么回事？

拉曼中，有四个峰是关于掺杂的，可以看到自旋谷分裂的信息。
第一个峰可能（may be）N 原子的振动导致的，第二个、第三个峰是关于 VO 的，第四个峰没看懂是什么来源。
其中六边形缺陷的峰少好几个，因此认为这里掺杂激活得很少。

TODO: 这个自旋谷分裂是不是核自旋导致的超精细结构？
TODO: 第四个峰的来源是指什么？

提到，有人发现氧化击穿是发生在六边形缺陷的边缘处而不是中心，以及三角形缺陷会导致击穿而浅坑影响不大，
  因此认为是掺杂浓度不均匀导致的影响。

## 3.3. Second-order Raman scattering from the defects in bulk 4H-SiC

看到了很多二次拉曼的峰，同样是无缺陷的与浅坑的峰差不多，六边形缺陷的峰少好几个。

TODO: 提到了有人去预测拉曼的实验结果，它们是如何预测的？
TODO: 二次拉曼的原理。

## 4. Conclusion