一种循环加热合成大颗粒SiC粉料的方法技术

本发明专利技术涉及一种循环加热合成大颗粒SiC粉料的方法。该方法包括：在放置于单晶生长炉炉室内的第一坩埚内设置有第二坩埚，该第二坩埚与第一坩埚呈间隔关系，然后通过单晶生长炉的升温与降温，对坩埚进行循环加热实现SiC颗粒的长大。本发明专利技术将坩埚发热的功能与生长坩埚的功能分离开，有利于反应完全并合成均匀的大颗粒SiC粉料。本发明专利技术通过控制循环加热的次数，可以方便地控制合成的SiC粉料的尺寸，弥补了现有技术合成的SiC粉料粒径偏小的不足。

A method of synthesizing large SiC powders by cyclic heating

【技术实现步骤摘要】
一种循环加热合成大颗粒SiC粉料的方法
本专利技术涉及一种循环加热合成大颗粒SiC粉料的方法，属于晶体生长

技术介绍
碳化硅(SiC)半导体又称宽禁带半导体或第三代半导体，与第一代半导体硅(Si)和第二代半导体砷化镓(GaAs)相比，其具有硬度高(仅次于金刚石)、热导率高(4.9W/cm·K)、热膨胀系数低(3.1～4.5×10-6/K)、禁带宽度大(2.40～3.26eV)、饱和电子漂移速度高(2.0～2.5×107cm/s)，临界击穿场强大(2～3×106V/cm)、化学稳定性高、抗辐射能力强等优异性能。这些优异的性能使SiC半导体器件能在高温、高压、强辐射的极端环境下工作，在电力电子和微波通信领域具有广阔的应用前景，并对未来半导体产业的发展产生重要影响。生长SiC单晶的主要方法包括物理气相传输法、高温化学气相沉积法、液相法。其中，物理气相传输法(PhysicalVaporTransport-PVT)是目前生长SiC晶体的主流方法，即将SiC籽晶粘接在石墨坩埚盖上，石墨坩埚内装有作为生长原料的SiC多晶粉料，生长过程中籽晶温度控制在2100℃到2200℃之间，SiC多晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大颗粒SiC粉料的制备方法，是在单晶生长炉中采用循环加热法制备所述的SiC粉料，包括：‑在放置于炉室内的第一坩埚内设置有第二坩埚，该第二坩埚与第一坩埚呈间隔关系；在第二坩埚内提供高纯硅粉和高纯碳粉的混合料；‑炉室内抽真空，感应加热所述坩埚提供合成温度环境；a.开始升温至1400‑1600℃，通入氩气，使炉腔压力达750‑850mbar，保温1.5‑2.5小时；再升温至1700‑1900℃，保温4‑6小时；b.继续升温至2000‑2150℃，保持压力750～850mbar，保温1.5‑2.5小时，然后降温至1700‑1900℃，压力降至90‑120mbar，保温1.5‑2.5小时；重复b...

【技术特征摘要】
1.一种大颗粒SiC粉料的制备方法，是在单晶生长炉中采用循环加热法制备所述的SiC粉料，包括：-在放置于炉室内的第一坩埚内设置有第二坩埚，该第二坩埚与第一坩埚呈间隔关系；在第二坩埚内提供高纯硅粉和高纯碳粉的混合料；-炉室内抽真空，感应加热所述坩埚提供合成温度环境；a.开始升温至1400-1600℃，通入氩气，使炉腔压力达750-850mbar，保温1.5-2.5小时；再升温至1700-1900℃，保温4-6小时；b.继续升温至2000-2150℃，保持压力750～850mbar，保温1.5-2.5小时，然后降温至1700-1900℃，压力降至90-120mbar，保温1.5-2.5小时；重复b.所述的升温、降温步骤若干次，经循环加热实现SiC颗粒的长大；-合成结束，通入氩气使炉腔压力升至900-1100mbar，缓慢降至室温，得大颗粒SiC粉料。2.如权利要求1所述的大颗粒SiC粉料的制备方法，其特征在于，所述高纯硅粉和高纯碳粉的纯度均大于99％；所述高纯硅粉的粒径为20-200μm；所述高纯碳粉的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小波，彭燕，徐现刚，王垚浩，于国建，陈秀芳，杨祥龙，徐南，
申请(专利权)人：广州南砂晶圆半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44