一种延续单一生长中心制备碳化硅单晶的方法技术

本发明专利技术公开了一种延续单一生长中心制备碳化硅单晶的方法，属于晶体生长领域。本发明专利技术通过选择具有单一生长中心的碳化硅单晶生长前沿作为下次生长的籽晶，可以有效地避免生长初期出现的多核生长现象，经过多次延续单一生长中心后，碳化硅单晶中的成对反向螺位错会发生聚并湮灭，从而可以降低单晶中的内部缺陷密度。通过本发明专利技术方法，能够获得质量越来越好的低缺陷密度碳化硅晶体。本发明专利技术制备的碳化硅单晶可以更好地应用在航天、航空、航母等国防军工领域，也可广泛地应用在工业自动化、新能源汽车、家电、5G通讯等民用领域。

A method of continuous single growth center for silicon carbide single crystal

【技术实现步骤摘要】
一种延续单一生长中心制备碳化硅单晶的方法
本专利技术涉及晶体生长
，特别是涉及一种延续单一生长中心制备碳化硅单晶的方法。
技术介绍
碳化硅(SiC)晶体是继第一代半导体硅和第二代半导体砷化镓之后的一种第三代半导体材料。碳化硅具有独特的原子堆垛晶体结构，使其具有优异的物理和化学性能。在物理性能上表现为高硬度、高热导率、高抗辐照、耐高温；在化学性能上表现为较强的化学稳定性，耐酸碱腐蚀以及低温下难以与其他物质发生反应。碳化硅作为一种新兴的半导体电子材料，在电学性能上更是表现为较大的禁带宽度、高耐压值和高迁移速率。这些优异的性能不仅使得其能够胜任国防军备领域中的应用，还能够满足大规模的民用装备。例如在航空、航天和航母中的相控阵雷达探测中的应用，以及在机车牵引、工业自动化、不间断电源、家电电器的应用。另外，随着碳化硅功率器件在特斯拉电动汽车的成熟应用，其节能减排效果突出。势必会引发一场电力电子功率器件领域的革命，碳化硅材料的应用也会出现井喷的现象。目前现行最成熟和适合大批量生产碳化硅晶体的方法是物理气相传输法(PVT)法。现行的碳化硅单晶生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种延续单一生长中心制备碳化硅单晶的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)选择含有单一生长中心的碳化硅单晶，将所述含有单一生长中心的碳化硅单晶的生长前沿切割下来作为晶片，将所述含有单一生长中心的碳化硅单晶的生长前沿保护起来，对切割面进行研磨和抛光处理，对抛光完成的晶片进行清洗和封装，备用；/n(2)取步骤(1)的具有单一生长中心的碳化硅单晶生长前沿作为籽晶，通过粘合剂使籽晶的切割面与石墨坩埚盖贴合在一起，将贴合有籽晶的石墨坩埚盖扣在石墨坩埚筒上，所述石墨坩埚筒内装有高纯碳化硅粉料，组装成石墨坩埚整体；/n(3)将组装好的石墨坩埚整体放入加热炉中，密封加热炉腔，对加热炉腔进行抽真空处理，...

【技术特征摘要】
1.一种延续单一生长中心制备碳化硅单晶的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)选择含有单一生长中心的碳化硅单晶，将所述含有单一生长中心的碳化硅单晶的生长前沿切割下来作为晶片，将所述含有单一生长中心的碳化硅单晶的生长前沿保护起来，对切割面进行研磨和抛光处理，对抛光完成的晶片进行清洗和封装，备用；
(2)取步骤(1)的具有单一生长中心的碳化硅单晶生长前沿作为籽晶，通过粘合剂使籽晶的切割面与石墨坩埚盖贴合在一起，将贴合有籽晶的石墨坩埚盖扣在石墨坩埚筒上，所述石墨坩埚筒内装有高纯碳化硅粉料，组装成石墨坩埚整体；
(3)将组装好的石墨坩埚整体放入加热炉中，密封加热炉腔，对加热炉腔进行抽真空处理，进行预加热；
(4)在加热炉腔内通入氩气，继续升温，保温，完成碳化硅单晶生长；
(5)停止通入氩气，停止加热，冷却至室温，得到碳化硅单晶。


2.根据权利要求1所述的一种延续单一生长中心制备碳化硅单晶的方法，其特征在于：所述制备方法还包括在步骤(5)之后将生长的具有单一生长中心碳化硅晶体前沿继续切割，用于下一代晶体生长籽晶，并重复上述过程，延续单一生长中心模式，以获得质量越来越好的碳化硅单晶体。


3.根据权利要求2所述的一种延续单一生长中心制备碳化硅单晶的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福生，杨昆，刘新辉，牛晓龙，路亚娟，尚远航，李永超，
申请(专利权)人：河北同光晶体有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13