一种碳化硅晶体生长余料处理再利用方法技术

本申请公开了一种碳化硅晶体生长余料处理再利用方法。使用碳化硅晶体生长余料作为主要的原材料，因此可以有效的降低成本。过程中通过碳化硅余料的破碎筛分等处理，得到适用于原料合成的粉末余料，然后使用稀硫酸清洗减少杂质，通过将余料氧化计算其中的残留碳单质含量，并掺入一定比例的高纯硅粉，最后放入原料合成设备中加热反应，得到可以正常使用的高纯碳化硅原料。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅晶体生长余料处理再利用方法
本专利技术涉及晶体生长的衍生
，尤其涉及一种碳化硅晶体生长余料处理再利用方法。
技术介绍
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，主要采用物理气相传输(PVT)法进行碳化硅单晶生长，生长过程中碳化硅原料分解为气态组分，在轴向温度梯度的作用下传输至生长界面。一般来说，出于合成装置中下方的原料中，由于气态组分中硅原子数多于碳原子数，随着生长的进行，原料发生碳化，同时逐渐由小颗粒凝聚成块状，变为既非SiC晶体，也无法进行利用的废料。通常情况下，这种碳化硅晶体生长余料作为废料处理，一般处理方式是丢弃。但目前的SiC粉料合成工艺中，并未出现针对余料如何处理进行具体详细分析的现有技术方案，即使有再利用的技术，也仅仅是“破碎后取部分再利用”，“破碎后利用”，“取部分利用”等简单处理方式，未见现有技术有针对余料如何有效，有针对性的利用给出具体的技术方案。现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅晶体生长余料处理再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)破碎筛选步骤：将碳化硅晶体生长块状余料放入球磨机中进行破碎研磨，破碎后通过筛分得到小颗粒碳化硅余料；/n(2)酸洗步骤：将小颗粒碳化硅余料放置于酸性溶液中浸泡，小心倒掉绝大部分酸性溶液，并使用足量纯水超声清洗剩余固体3-5次，清洗完毕后，去掉大部分水溶液，放入干燥箱除去水分，得到步骤(2)余料；/n(3)碳含量测算步骤：取上述步骤(2)余料100g，放入石英舟中，然后将石英舟放入管式炉进行加热，全程通入足量氧气保证氧气气氛，反应完成后再次称量余料重量，较少重量为余料中残留单质碳重量；/n(4)秤取一定质量步骤(2)余...

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶体生长余料处理再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)破碎筛选步骤：将碳化硅晶体生长块状余料放入球磨机中进行破碎研磨，破碎后通过筛分得到小颗粒碳化硅余料；
(2)酸洗步骤：将小颗粒碳化硅余料放置于酸性溶液中浸泡，小心倒掉绝大部分酸性溶液，并使用足量纯水超声清洗剩余固体3-5次，清洗完毕后，去掉大部分水溶液，放入干燥箱除去水分，得到步骤(2)余料；
(3)碳含量测算步骤：取上述步骤(2)余料100g，放入石英舟中，然后将石英舟放入管式炉进行加热，全程通入足量氧气保证氧气气氛，反应完成后再次称量余料重量，较少重量为余料中残留单质碳重量；
(4)秤取一定质量步骤(2)余料，计算其中的碳单质含量，加入碳含量摩尔量倍数0.5-3倍的的硅粉，混合均匀，并放入原料合成坩埚中；
(5)将原料合成坩埚放入原料合成设备加热反应，得到可以正常使用的高纯碳化硅原料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:
在步骤(1)中，在球磨机中混合研磨1h以上，所述小颗粒碳化硅余料粒径小于0.2mm-1mm，采用0.2-1mm之间的筛子进行筛分；所述块状余料，在破碎之前切除远离籽晶部位的至少1/3-1/4的尾部；
在步骤(2)中，所述酸性溶液为硫酸、盐酸和硝酸的混合酸；
在步骤(2)中，酸性溶液浸泡时间为0.5-2小时；
在步骤(4)中，加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵子强，葛明明，张岩，鲍慧强，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：北京;11