一种掺杂稀土元素的碳化硅粉料及其制备方法技术

本申请公开了一种掺杂稀土元素的碳化硅粉料的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：(1)将含稀土元素物质与高纯硅粉进行高温反应，得到稀土元素的硅化物；(2)将所述稀土元素的硅化物、高纯硅粉和高纯碳粉进行合成反应，得到掺杂稀土元素的高纯碳化硅粉料；所述稀土元素选自铈、镧、镨、钕、钪和钇中的至少一种。本申请方法利用含稀土元素物质，得到掺杂稀土元素的碳化硅粉料，所述稀土元素部分包覆在碳化硅粉料表面，部分进入到碳化硅粉料的晶格中，提高了稀土元素在碳化硅粉料中的分布均匀性；本申请的制备方法简单，条件易控制，制得的掺杂稀土元素的碳化硅粉料不仅稀土元素掺杂均匀，且纯度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂稀土元素的碳化硅粉料及其制备方法
本申请涉及一种掺杂稀土元素的碳化硅粉料及其制备方法，属于半导体材料的

技术介绍
碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料，因其具有禁带宽度大、饱和电子迁移率高、击穿场强大、热导率高等优异性质，而被广泛应用于电力电子、光电子器件等领域。高质量晶体是半导体和信息产业发展的基石，它的制备水平制约了下游器件的制备与性能。目前，物理气相传输(PVT)法是生长碳化硅晶体的主要方法，物理气相传输法生长碳化硅晶体所用的设备简单，并且工艺容易控制。但是PVT法生长碳化硅晶体的过程中，会产生位错、多型等缺陷。现有技术中为抑制碳化硅晶体生长中多型的产生，在晶体生长工艺中往往会添加助剂。目前业界已知并广泛应用的方法为掺杂镧系化合物，其中最普遍的为铈(Ce)的化合物。专利US20090053125A1公开了在4H-SiC单晶生长过程中添加Ce的硅化物或碳化物，可以抑制多型缺陷的产生。该专利中，CeSi2或CeC2被置于小石墨坩埚内分散埋入SiC粉源中，在晶体生长过程中升华进入气相，最终掺杂进入碳化硅晶格间，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂稀土元素的碳化硅粉料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：/n(1)将含稀土元素物质与高纯硅粉进行高温反应，得到稀土元素的硅化物；/n(2)将步骤(1)的稀土元素的硅化物、高纯硅粉和高纯碳粉进行合成反应，得到掺杂稀土元素的高纯碳化硅粉料。/n

【技术特征摘要】
1.一种掺杂稀土元素的碳化硅粉料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：
(1)将含稀土元素物质与高纯硅粉进行高温反应，得到稀土元素的硅化物；
(2)将步骤(1)的稀土元素的硅化物、高纯硅粉和高纯碳粉进行合成反应，得到掺杂稀土元素的高纯碳化硅粉料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稀土元素选自镧系元素、钪和钇中的至少一种；
优选地，所述稀土元素选自铈、镧、镨、钕、钪和钇中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含稀土元素物质的纯度不低于99.99％，
优选地，所述含稀土元素物质的纯度不低于99.999％；
优选地，所述含稀土元素物质为粒径不大于100μm的固体粉末；


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含稀土元素物质中的稀土元素与高纯硅粉的摩尔比为1:2～4；
优选地，所述含稀土元素物质为稀土元素氧化物。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述高温反应的条件为：将含稀土元素物质与高纯硅粉在真空条件下，温度1400～1800℃，反应1～5h；
优选地，所述高温反应的条件为：将含稀土元素物质与高纯硅粉在压力不高于10-2Pa，温度1500～1600℃，反应2～4h。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高纯碳粉和高纯硅粉的质量总和与稀土元素的硅化物的质量比为100:0.001～5；
优选地，所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳婉琪，耶夫亨·布勒琴科，王超，
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