一种提高物理气相传输法生长4H‑SiC 晶体晶型稳定性的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高物理气相传输法生长4H‑SiC晶体晶型稳定性的方法。该方法包括：改变晶体生长体系结构或材质，促进粉料升华的气相组分与生长体系中石墨材料的反应，进而增加输运至生长界面组分的C/Si比，增加4H‑SiC晶型的稳定性，使整个生长过程中单晶保持4H晶型。使用本发明专利技术方法，4H‑SiC晶型为稳定性明显提高。

【技术实现步骤摘要】
一种提高物理气相传输法生长4H-SiC晶体晶型稳定性的方法.
本专利技术提供一种提高物理气相传输法生长4H-SiC晶体晶型稳定性的方法，属晶体生长

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。在光电子领域，相对传统衬底材料Si与蓝宝石，SiC与GaN材料晶格及热适配更小，用碳化硅衬底制作的LED性能远优于蓝宝石衬底，科锐公司利用SiC衬底制作的LED其发光效率达到254lm/w。物理气相传输法是目前制备SiC衬底的主要方法。在典型的物理气相传输法中，籽晶和源粉二者均被放置在加热到源粉能够升华温度的坩埚中，且在源粉和温度较低的籽晶之间产生温度梯度，这个温度梯度促进了物资从源粉到籽晶的气相移动，随后源粉升华的物质在籽晶上凝结从而导致晶体的生长。SiC材料具有200多种同素异构体，目前常见的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高4H‑SiC单晶晶型稳定性的方法，步骤如下：(1)将碳化硅粉料盛放在置于单晶生长炉的石墨坩埚内，以碳极性面作为籽晶生长面，将籽晶固定在碳化硅粉料的正上方，在SiC粉料升华组分输运至籽晶路径上放置石墨材料；(2)向单晶生长炉内通入气氛，保持单晶生长炉内压力为5～40mbar，温度为2100～2240℃进行晶体生长，即可提高4H‑SiC单晶晶型稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种提高4H-SiC单晶晶型稳定性的方法，步骤如下：（1）将碳化硅粉料盛放在置于单晶生长炉的石墨坩埚内，以碳极性面作为籽晶生长面，将籽晶固定在碳化硅粉料的正上方，在SiC粉料升华组分输运至籽晶路径上放置石墨材料；在石墨坩埚和籽晶之间加入石墨材料的方式为：在碳化硅粉料内部或表面铺设石墨颗粒层，或者，在碳化硅粉料和籽晶之间设置石墨片；所述的籽晶的晶型为4H或6H晶型；所述的碳化硅粉料表面和籽晶表面的垂直距离为5～100mm；（2）向单晶生长炉内通入气氛，保持单晶生长炉内压力为5～40mbar，温度为2100～2240℃进行晶体生长，即可提高4H-SiC单晶晶型稳定性。2.根据权利要求1所述的提高4H-SiC单晶晶型稳定性的方法，其特征在于，步骤（1）中籽晶偏向<11-20>方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐现刚，杨昆，胡小波，彭燕，陈秀芳，杨祥龙，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37