碳化硅单晶及其生长装置和制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了碳化硅单晶及其生长装置和制备方法，其中，碳化硅单晶的生长装置包括：生长坩埚、内坩埚和导流筒，所述生长坩埚的顶部设有籽晶；所述内坩埚位于所述生长坩埚内的底部，并且所述内坩埚的横截面积自上而下减小；所述导流筒设在所述生长坩埚内且位于所述内坩埚和所述籽晶之间，所述导流筒环绕所述生长坩埚的内壁布置，所述导流筒的内壁呈圆弧状，并且所述内坩埚与所述导流筒配合构成气体传输引流通道。由此，采用该生长装置可以有效改善碳化硅单晶边缘缺陷，从而得到高品质的碳化硅单晶。硅单晶。硅单晶。

【技术实现步骤摘要】
碳化硅单晶及其生长装置和制备方法


[0001]本专利技术属于单晶领域，具体涉及一种碳化硅单晶及其生长装置和制备方法。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)单晶材料是目前发展较为成熟的宽禁带半导体材料，在高压、高频、高功率及耐高温等领域应用广泛。目前，新能源汽车、光伏逆变、轨道交通、特高压电网以及5G通讯中采用碳化硅功率器件的占比在逐年增多。在不久的将来，碳化硅单晶材料将成为最重要的电子材料之一。
[0003]生长碳化硅单晶最常用的方法是物理气相传输法(Physical Vapor Transport；PVT)，该方法是将高纯碳化硅粉及籽晶分别置于石墨坩埚的底部和顶部，通过感应线圈加热坩埚至2100℃以上使碳化硅粉升华成碳化硅蒸气，由于受到温度梯度的调控，碳化硅蒸气向上传输并沉积在籽晶上结晶、生长。传统的PVT法在生长碳化硅单晶过程中受到气相传输不均匀的影响，使生长出的碳化硅单晶界面多为凸界面，这样会导致界面上具有粗大步阶外观、堆垛层错、外来多型体的夹杂和其它缺陷。
[0004]因此，现有的制备碳化硅单晶的技术有待改进。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅单晶的生长装置，其特征在于，包括：生长坩埚，所述生长坩埚的顶部设有籽晶；内坩埚，所述内坩埚位于所述生长坩埚内的底部，并且所述内坩埚的横截面积自上而下减小；导流筒，所述导流筒设在所述生长坩埚内且位于所述内坩埚和所述籽晶之间，所述导流筒环绕所述生长坩埚的内壁布置，所述导流筒的内壁呈圆弧状，并且所述内坩埚与所述导流筒配合构成气体传输引流通道。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在2000℃下，所述导流筒的导热率不高于25W/(m
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K)，优选不高于15W/(m
·
K)。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导流筒的内壁下边缘的切线与所述内坩埚上边缘的切线重合，优选地，所述导流筒内壁下边缘的每一条切线与所述内坩埚上边缘的切线重合。4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述导流筒的内壁上边缘的切线经过所述籽晶的边缘，优选地，所述导流筒内壁上边缘的每一条切线与所述经过所述籽晶的边缘。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：内坩埚基座，所述内坩...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕靖，陈俊宏，吴亚娟，
申请(专利权)人：江苏集芯半导体硅材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：