一种生长碳化硅单晶用的石墨纸制造技术

本实用新型专利技术提供了一种生长碳化硅单晶用的石墨纸，通过使用有机胶将籽晶与石墨纸粘接在一起，高温下依靠有机胶碳化后形成致密碳膜对籽晶背表面进行保护。与现有技术不同，本实用新型专利技术在石墨纸上预制均匀分布的微孔，使得有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出，避免籽晶与石墨纸之间形成间隙；可粘接多层石墨纸从而将与籽晶相邻石墨纸上的微孔全部封堵，从而有效抑制高温下籽晶背表面蒸发。

【技术实现步骤摘要】
一种生长碳化硅单晶用的石墨纸
本技术涉及一种高频器件应用领域，主要涉及一种生长碳化硅单晶用的石墨纸。
技术介绍
作为第三代宽带隙半导体材料的一员，相对于常见Si和GaAs等半导体材料，碳化硅材料具有禁带宽度大、载流子饱和迁移速度高，热导率高、临界击穿场强高等诸多优异的性质。基于这些优良的特性，碳化硅材料是制备高温电子器件、高频、大功率器件更为理想的材料。特别是在极端条件和恶劣条件下应用时，SiC器件的特性远远超过了Si器件和GaAs器件。同时SiC另一种宽禁带半导体材料GaN最好的衬底材料，使用SiC衬底制备的GaN基白光LED发光效率远高于传统的Si及蓝宝石衬底。除半导体应用领域外，SiC由于折射率高，色散系数大等优点，在珠宝装饰行业同样有着巨大的应用前景。SiC单晶中的B杂质能够在SiC的多个上述应用领域带来负面影响：在高频器件应用领域，半绝缘SiC衬底能够有效降低器件的介电损耗和寄生效应，大幅降低开关损耗，因此更适宜用来制备微波器件。V族B是IV族化合物半导体SiC中的常见的受主杂质，其能够在SiC中引入空穴导致SiC衬底电阻率下降，增加半绝缘SiC衬底的制备难度和产率，降低器件效率；在大功率的电力电子器件领域，由于B在SiC中较大的扩散系数，其在器件制备工艺过程中扩散至有源区内，降低器件效率，甚至导致器件失效；在珠宝装饰领域，B杂质的存在能够导致装饰品在可见光区发生光吸收，导致装饰品呈现灰色，降低装饰品品相。物理气相传输方法（PVT）是目前制备SiC单晶最为常用的方法，制备过程中，通常使用有机胶将籽晶被表面与石墨纸粘接在一起，并在晶体生长前使有机胶碳化，借助碳化膜和石墨纸的保护可以在一定程度上缓解籽晶背表面蒸发，但由于有机胶碳化过程有大量溶剂和气体释放，并且石墨纸致密度极好，因此会在籽晶和石墨纸之间造成间隙，存在间隙的位置碳化层无法起到保护籽晶的作用，仍会产生六方空洞缺陷。因此，如何设计一种成本低、效率高的制备机制成为急需解决的难题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种生长碳化硅单晶用的石墨纸，通过使用有机胶将籽晶与石墨纸粘接在一起，高温下依靠有机胶碳化后形成致密碳膜对籽晶背表面进行保护。与现有技术不同，本技术在石墨纸上预制均匀分布的微孔，使得有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出，避免籽晶与石墨纸之间形成间隙；可粘接多层石墨纸从而将与籽晶相邻石墨纸上的微孔全部封堵，从而有效抑制高温下籽晶背表面蒸发。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种生长碳化硅单晶用的石墨纸，其特征在于，石墨纸上预制均匀分布的微孔，用于有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出。进一步的，所述石墨纸上的微孔直径为0.01-0.1mm。进一步的，所述石墨纸上的微孔间距为5-10mm。同时，本技术提供了一种生长碳化硅单晶用的装置，包括：沿高度方向由上至下依次设置的多层石墨纸、有机胶层和籽晶层，其中，所述多层石墨纸的每层石墨纸上预制均匀分布的微孔，用于有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出，并且所述多层石墨纸的每层石墨纸上的微孔不重合。本技术的有益效果：针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种生长碳化硅单晶用的石墨纸，通过使用有机胶将籽晶与石墨纸粘接在一起，高温下依靠有机胶碳化后形成致密碳膜对籽晶背表面进行保护。与现有技术不同，本技术在石墨纸上预制均匀分布的微孔，使得有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出，避免籽晶与石墨纸之间形成间隙；可粘接多层石墨纸从而将与籽晶相邻石墨纸上的微孔全部封堵，从而有效抑制高温下籽晶背表面蒸发。附图说明图1为本技术的石墨纸工作结构图。其中，1、石墨纸，2、有机胶，3、籽晶。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合具体实施例对本技术作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种生长碳化硅单晶用的石墨纸1，如图1所示，通过使用有机胶2将籽晶3与石墨纸1粘接在一起，高温下依靠有机胶碳化后形成致密碳膜对籽晶背表面进行保护。本技术在石墨纸上预制均匀分布的微孔，使得有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出，由此避免了籽晶与石墨纸之间形成间隙；可粘接多层石墨纸从而将与籽晶相邻石墨纸上的微孔全部封堵，从而有效抑制高温下籽晶背表面蒸发。根据本技术的具体实施例，石墨纸上的微孔的直径和间距不受具体限制，只要能够使得有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出即可。根据本技术具体的一些实施例，石墨纸上的微孔直径为0.01-0.1mm，间距为5-10mm，能够有效地将有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出，由此避免了籽晶与石墨纸之间形成间隙。根据本技术的具体实施例，当使用该石墨纸时，通过使用有机胶2将籽晶3与石墨纸1粘接在一起，高温下依靠有机胶碳化后形成致密碳膜对籽晶背表面进行保护。根据本技术的具体实施例，本技术提供了一种生长碳化硅单晶用的装置，包括：沿高度方向由上至下依次设置的多层石墨纸、有机胶层和籽晶层，其中，所述多层石墨纸的每层石墨纸上预制均匀分布的微孔，用于有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出，并且所述多层石墨纸的每层石墨纸上的微孔不重合。优选的，可粘接多层石墨纸从而将与籽晶相邻石墨纸上的微孔全部封堵，从而有效抑制高温下籽晶背表面蒸发。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生长碳化硅单晶用的石墨纸，其特征在于，石墨纸上预制均匀分布的微孔，用于有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出。

【技术特征摘要】
1.一种生长碳化硅单晶用的石墨纸，其特征在于，石墨纸上预制均匀分布的微孔，用于有机胶碳化过程挥发的溶剂及释放的气体通过微孔排出。2.如权利要求1所述的一种生长碳化硅单晶用的石墨纸，其特征在于，所述石墨纸上的微孔直径为0.01-0.1mm。3.如权利要求2所述的一种生长碳化硅单晶用的石墨纸，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宇，杨昆，郑清超，
申请(专利权)人：河北同光晶体有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13