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采用行星热壁式SiC外延炉对100 mm 4°偏轴4H-SiC衬底外延工艺进行了研究。分析了氢气预刻蚀工艺对4°偏轴衬底外延材料表面形貌的影响。采用双指标正交实验,通过极差分析的方法研究了C/Si比、Cl/Si比、主氢流量、生长温度、三路气体比等工艺参数对SiC外延厚度和掺杂浓度均匀性指标影响的主次顺序,并给出了优化的外延参数。采用该工艺条件制得的无台阶聚集形貌的SiC外延片片内厚度均匀性和浓度均匀性分别是1.23%和3.32%。