一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法技术

本申请涉及一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法，所述方法包括将长晶原料加热升华得到气态原料、气态原料经过气体流通区域在接收部形成晶体的步骤，调节所述气体流通区域的压力分布，以使得气体流通区域形成低压区和高压区，所述气态原料依次通过低压区和高压区，到达接收部形成晶体。本申请使到达上部籽晶附近的SimCn不管是在组分还是温度分布上都非常均匀；得到表面均匀且无小片多型的高质量SiC晶体。

【技术实现步骤摘要】
一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法
本申请属于晶体生长领域，具体涉及一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法。
技术介绍
目前SiC单晶生长方法应用最广泛的是PVT技术，其采用石墨坩埚作为反应容器，采用SiC晶片作为籽晶，在石墨坩埚内装有SiC粉末作为生长原料，籽晶被固定在石墨坩埚顶部。通过控制坩埚内的生长温度、压力，生长原料分解成气相组分SimCn后在石墨坩埚内部轴向温度梯度的驱动下输运到籽晶处结晶生长SiC晶体，坩埚内的温度场对晶体的生长速率起决定性作用。现有技术中利用PVT法生长碳化硅单晶容易产生区域性小片多型等晶体缺陷，这是由于原料填装不均匀和石墨件组装不居中等方面导致原料分布不均匀，或者因为坩埚内径向传热不均匀导致热场分布不均匀，都使得气相组分分布不均匀，籽晶表面径向各方向各组分浓度不同，最终造成晶体表面不均匀或者小片多型的产生。由于在SiC单晶生长中会产生碳组分，晶体生长中碳包裹物的数量会影响晶体的质量。在产业化生产时，SiC单晶的生长速率对于产品的效益是很重要的因素，如何提高SiC单晶的生长速率，现有技术中没有得到很好的解决思路。在JP05058774A中公开了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法，所述方法包括将长晶原料加热升华得到气态原料、气态原料经过气体流通区域在接收部形成晶体的步骤，其特征在于：调节所述气体流通区域的压力分布，以使得气体流通区域形成低压区和高压区，所述气态原料依次通过低压区和高压区，到达接收部形成晶体。

【技术特征摘要】
1.一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法，所述方法包括将长晶原料加热升华得到气态原料、气态原料经过气体流通区域在接收部形成晶体的步骤，其特征在于：调节所述气体流通区域的压力分布，以使得气体流通区域形成低压区和高压区，所述气态原料依次通过低压区和高压区，到达接收部形成晶体。2.根据权利要求1所述的一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法，其特征在于：碳化硅单晶生长发生于碳化硅单晶生长装置中，所述单晶生长装置包括原料部，将所述长晶原料置于原料部内，并在保护气气氛的作用下加热使得原料升华；所述碳化硅单晶生长装置还包括控制部，利用控制部控制气体流通区域的压力分布，所述控制部将气体流通区域分为低压区和高压区，升华原料依次通过低压区和高压区，最后在接收部形成晶体。3.根据权利要求2所述的一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法，其特征在于：保护气为氦气、氖气或氩气的其中一种或两种以上任意比例的混合物；在原料部设有若干导热体。4.根据权利要求3所述的一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法，其特征在于：所述导热体为石墨棒，石墨棒一端连接在原料部底端，另一端位于原料部和/或气体流通区域中。5.根据权利要求1所述的一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法，其特征在于：在气体流通区域设有凝结碳吸附部，所述凝结碳吸附部用于吸附在气体流通区域形成的凝结碳；优选的，所述凝结碳吸附部设在高压区和/或低压区与高压区相邻处。6.根据权利要求2所述的一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法，其特征在于：所述原料部为石墨坩埚，所述气体流通区域设在石墨坩埚上部的腔室和/或石墨坩埚上方空间内，优选的，所述接收部为石墨坩埚盖，所述石墨坩埚盖与石墨坩埚密封相连。7.根据权利要求2所述的一种提高PVT法碳化硅单晶生长质量的方法，其特征在于：在气体流通区域中设置风扇，所述风扇设在高压区和低压区之间，所述风扇用于形成气体流通区域中的高压区和低压区。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏飞，刘家朋，李加林，李长进，孙元行，李宏刚，高超，
申请(专利权)人：山东天岳先进材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37