高纯碳化硅源粉制备方法技术

本申请公开了一种高纯碳化硅源粉制备方法，包括：高纯碳粉提纯步骤：在抽真空环境下，将高纯碳粉在石墨坩埚中进行高温煅烧，煅烧完成后，停止加热，通入保护气体进行降温，得到提纯后的碳粉；高纯硅熔融步骤：将高纯硅放置在含有保护气体氛围的石英坩埚内部进行高温熔化，得到熔硅；混合步骤：将提纯后的碳粉加入到熔硅中，控制石英坩埚以设定转速转动设定时间，然后通入保护气体进行降温，得到碳硅固熔体；粉碎步骤：对碳硅固熔体进行碎块，得到高纯碳化硅源粉。本申请能够将碳粉和硅均匀混合并且降低氮的摄入，且本方法中对于加热的温场精度要求不高，加热区域的尺寸可以做得比较大，一次混料的量可以达到相当的规模，非常适用大规模生产。规模生产。规模生产。

【技术实现步骤摘要】
高纯碳化硅源粉制备方法


[0001]本专利技术涉及碳化硅制备领域，具体涉及高纯碳化硅源粉制备方法。

技术介绍

[0002]SiC(碳化硅)单晶作为第三代宽带隙半导体材料，具有宽禁带、高热导率、高电子饱和迁移速率、高击穿电场等性质，被认为是制造光电子器件、高频大功率器件、高温电子器件理想的半导体材料，在白光照明、光存储、屏幕显示、航天航空、石油勘探、自动化、雷达与通信、汽车电子化等方面有广泛应用，特别是半绝缘碳化硅是被认为射频器件的最佳衬底。
[0003]目前半绝缘型碳化硅的制备普遍采用PVT(物理气相传输)法，而其中SiC粉料的纯度(主要是氮含量)对PVT法制备的SiC单晶尤其高纯半绝缘单晶的结晶质量与电学性质起着至关重要的作用。
[0004]现有的碳化硅源粉合成法由于碳粉表面会吸附大量的氮而在后续的源粉合成、晶体制备中不可避免的引入氮。另外由于传统工艺合成碳化硅源粉时，碳和硅混合不均匀导致合成的源粉部分区域石墨化严重，严重影响源粉质量。在碳化硅源粉制备中，如何将碳粉、硅均匀混合并且降低氮的摄入是制备高纯碳化硅源粉的一大技术难题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯碳化硅源粉制备方法，其特征在于，包括：高纯碳粉提纯步骤：在抽真空环境下，将高纯碳粉在石墨坩埚中进行高温煅烧，煅烧完成后，停止加热，通入保护气体进行降温，得到提纯后的碳粉；高纯硅熔融步骤：将高纯硅放置在含有保护气体氛围的石英坩埚内部进行高温熔化，得到熔硅；混合步骤：将提纯后的碳粉加入到熔硅中，控制石英坩埚以设定转速转动设定时间，然后通入保护气体进行降温，得到碳硅固熔体；粉碎步骤：对碳硅固熔体进行碎块，得到高纯碳化硅源粉。2.如权利要求1所述的高纯碳化硅源粉制备方法，其特征在于，所述高纯碳粉的纯度≥99.999％；所述高纯硅为块状硅料、颗粒状硅料或粉末状硅料，所述高纯硅的纯度≥99.999％。3.如权利要求1所述的高纯碳化硅源粉制备方法，其特征在于，所述保护气体为氩气。4.如权利要求1所述的高纯碳化硅源粉制备方法，其特征在于，混合步骤中，碳硅固熔体降温至常温或设定温度后，从石英坩埚取出。5.如权利要求1所述的高纯碳化硅源粉制备方法，其特征在于，所述高纯碳粉提纯步骤在小于等于1
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10
‑3Pa的真空环境下实施，高温煅烧时，在5～7小时内将温度升到1900度～2100度，并保持1.5～2.5小时。6.如权利要求1所述的高纯碳化硅源粉制备方法，其特征在于，所述高纯硅熔融步骤在真空度小于等于1
×
10
‑3Pa的情况下，通入保护气体，使高纯硅所处环境的压力达到10
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50mbar；高温熔化时，将温度加热到硅的熔点温度，直至高纯硅完全融化，并使高纯硅保持在融化状态。7.如权利要求1所述的高纯碳化硅源粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚哲，皮孝东，徐所成，姚秋鹏，陈鹏磊，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：