一种改进的碳化硅原料合成方法技术

本申请公开了一种改进的碳化硅原料合成方法。本申请主要涉及生长单晶用SiC粉料合成工艺研发的技术领域，主要通过在合成碳化硅原料所用的碳粉和硅粉混合物中加入聚四氟乙烯，利用聚四氟乙烯的纯化作用，达到提高合成碳化硅原料纯度的目的；首先聚四氟乙烯加入混合，使得原料混合的更加均匀，极大地减少了碳粉的区域性聚集。在原料合成的加热反应过程，移动线圈位置，使碳粉和硅粉充分反应，并且避免局部一直处于过高温度而导致的该区域碳化严重，达到提高碳化硅原料产率的目的；在降温过程通入一定比例的氦气，利用氦气热导率高的特性，达到缩短降温时间的目的。在提高合成碳化硅原料质量的同时降低了生产成本。料质量的同时降低了生产成本。料质量的同时降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的碳化硅原料合成方法


[0001]本专利技术涉及晶体生长的衍生
，尤其涉及一种改进的碳化硅原料合成方法。

技术介绍

[0002]碳化硅作为第三代半导体材料，具有禁带宽度大、热导率高、饱和电子漂移速率高和击穿场强高等性质，在高温、高频、高压领域有广阔的应用前景。生长碳化硅晶体的质量和碳化硅原料的质量息息相关，目前主流的合成碳化硅原料方法为高温自蔓延法，将碳粉和硅粉混合物加热至一定温度后，反应生成碳化硅，通过移动感应线圈的位置，调整石墨坩埚内的温场分布。反应完成后，通入氩气，自然冷却至室温取出坩埚内原料，经筛分清洗等工序，得到适用于碳化硅晶体生长的碳化硅原料。
[0003]但目前的SiC粉料合成工艺中，主要关注这么几个方面，合成的温度范围，物料的颗粒度，硅粉与碳粉的形貌，合成压强，合成时间，原料配比，但实际上对合成SiC粉料的影响因素还有其他的一些，我们通过实际实验发现，还有至少两个方面的问题，一是对于固定线圈产生的温度场，其实温度并不均匀，用红外测温等手段可以发现，空间上不同位置的实际温度有微小的差异，从原料混合的角度来说，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅原料合成系统，其特征在于：包括线圈(1)、石英管(2)、保温筒(3)、原料粉体(4)、下测温仪(5)、上测温仪(6)、石墨坩埚(7)；以及合成炉、机械泵、分子泵、电机丝杆传动装置(8)。2.如权利要求1所述的一种碳化硅原料合成系统，其特征在于：所述保温筒(3)、原料粉体(4)、下测温仪(5)、上测温仪(6)、石墨坩埚(7)均位于合成炉之内；石英管(2)位于线圈(1)和保温筒(3)之间，石墨坩埚位于保温筒之内，原料粉体位于石墨坩埚之内，下测温仪(5)位于保温筒下方，上测温仪(6)位于保温筒上方；所述电机丝杆传动装置(8)包括左电机(81)、左丝杆(82)、左滑动部(83)、左吊杆(84)，以及右电机(85)、右丝杆(86)、右滑动部(87)、右吊杆(88)，左电机位于左丝杆上方并带动左丝杆旋转，左丝杆上连接有与丝杆相配合的左滑动部，左滑动部与左吊杆固定连接，左丝杆与左吊杆均竖直设置，线圈左侧分级固定在左吊杆之上；右电机位于右丝杆上方并带动右丝杆旋转，右丝杆上连接有与丝杆相配合的右滑动部，右滑动部与右吊杆固定连接，右丝杆与右吊杆均竖直设置，线圈右侧分级固定在右吊杆之上；所述左电机(81)和右电机(85)均连接至PLC控制器。3.一种碳化硅原料合成方法，利用如前权利要求1
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2之一所述的碳化硅原料合成系统以实施，其特征在于：(1)称取一定比例的碳粉和硅粉，并加入适量的聚四氟乙烯粉末，在球磨罐中混合研磨1h以上，得到步骤(1)混合物；(2)将步骤(1)混合物装入石墨坩埚中，并将坩埚放入碳化硅原料合成炉中；(3)使用机械泵和分子泵将合成炉内压力抽至10
‑2Pa以下，开始加热，加热过程中移动线圈位置；(4)加热完成后，在碳化硅原料合成炉腔室内冲入一定比例的氩...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛明明，鲍慧强，赵然，赵子强，李龙远，王增泽，
申请(专利权)人：国宏中宇科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：