低电阻率P型4H-SiC单晶及制备方法技术

本申请提供了一种低电阻率P型4H‑SiC单晶及制备方法，采用碳化硅生长仿真软件，对物理气相传输法生长晶体的过程模拟，获取将不可监测的坩埚内各点温度、物质输运流线、剩料形状及结晶度等，根据SiC单晶的生长过程中在各预设时间节点的物质传输路径及SiC粉料状态图、坩埚内的温场图，获得模型中的温场、热扩散、物质传输和表面动力学。然后，将模拟的结果进行分析，选择的生长温度和生长压力、Al源释放器在坩埚中的放置位置，并利用PVT单晶生长炉对p型4H‑SiC单晶进行实际生长，进而可以提高掺杂均匀性，获得质量良好的P型4H‑SiC单晶。

【技术实现步骤摘要】
低电阻率P型4H-SiC单晶及制备方法
本申请涉及碳化硅单晶生长
，尤其涉及一种低电阻率P型4H-SiC单晶及制备方法。
技术介绍
作为第三代半导体材料，SiC(碳化硅)具有优越的物理化学性质，是制作大功率、高温、高频、抗辐照等器件的理想衬底材料，在电力电子、交通运输、清洁能源、国防军事等领域具有广阔的应用前景。因此，对SiC单晶的生长研究一直备受关注。SiC单晶根据导电类型分为n型、半绝缘、p型。目前国内外对n型和半绝缘型SiC衬底的研究较为成熟，对p型SiC衬底的研究刚刚起步。很多电力、电子器件需要p型SiC衬底，特别在高压领域中，要求器件的电压达到10kV以上，n沟道SiC基IGBT器件由于电导调制作用，在高压领域中具有低的导通电阻特性，被认为是最有发展潜力的电子器件之一。在n沟道SiC基的IGBT器件中，需要一层p+SiC层作为漏注入区。另外，P型SiC衬的应变系数远高于n型SiC衬，甚至比大多数金属材料高一个数量级，在600℃的高温和零下120℃的低温条件下仍保持很高的应变系数。因此，p型SiC衬底更适合应用于高灵敏度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低电阻率P型4H-SiC单晶制备方法，其特征在于，所述方法包括：/n根据预设SiC单晶生长炉结构，在碳化硅生长仿真软件中，建立SiC单晶生长炉模型，并设定所述生长炉模型中各模块的材料属性、所述生长炉模型的加热方式；/n使所述生长炉模型在不同的生长温度、生长压力条件下，模拟SiC单晶的生长，并输出在SiC单晶的生长过程中在各预设时间节点的物质传输路径及SiC粉料状态图、坩埚内的温场图；/n根据模拟生长得到的SiC单晶的生长速率、所述坩埚内的温场图中籽晶处温场是否为微凸场，选择最终的生长温度和生长压力；/n根据选择的生长温度和生长压力所对应的在各预设时间节点的物质传输路径及SiC粉料状态图...

【技术特征摘要】
1.一种低电阻率P型4H-SiC单晶制备方法，其特征在于，所述方法包括：
根据预设SiC单晶生长炉结构，在碳化硅生长仿真软件中，建立SiC单晶生长炉模型，并设定所述生长炉模型中各模块的材料属性、所述生长炉模型的加热方式；
使所述生长炉模型在不同的生长温度、生长压力条件下，模拟SiC单晶的生长，并输出在SiC单晶的生长过程中在各预设时间节点的物质传输路径及SiC粉料状态图、坩埚内的温场图；
根据模拟生长得到的SiC单晶的生长速率、所述坩埚内的温场图中籽晶处温场是否为微凸场，选择最终的生长温度和生长压力；
根据选择的生长温度和生长压力所对应的在各预设时间节点的物质传输路径及SiC粉料状态图，设计Al源释放器在坩埚中的放置位置；
根据选择的生长温度和生长压力、Al源释放器在坩埚中的放置位置，在所述预设SiC单晶生长炉中进行P型4H-SiC单晶的生长。


2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀芳，仲光磊，谢雪健，杨祥龙，彭燕，胡小波，徐现刚，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37