一种SiC单晶衬底及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于新材料技术及晶体生长技术领域，涉及一种SiC单晶衬底及其制备方法与应用。其制备方法为：在生长坩埚内设置SiC源材料和SiC籽晶，SiC籽晶位于SiC源材料的上方，再将生长坩埚置于真空条件下，通入载气，然后加热并依次进行籽晶表面成核处理和单晶生长处理，降温；其中，SiC源材料的C/Si为(0.5～0.8):1或(1.2～1.5):1；或者，籽晶表面成核处理的载气气氛中，氮气的体积不低于载气体积的50％；或者，SiC源材料内添加p型掺杂剂。本发明专利技术制备的SiC单晶衬底部件具有高电导率、高孔隙率，而且操作简单、易于工业化生产。易于工业化生产。易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种SiC单晶衬底及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于新材料技术及晶体生长
，涉及一种SiC单晶衬底及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]据专利技术人研究了解，当SiC材料作为电催化和/或储能体系的电极材料时，要求SiC材料需同时满足高电导率和高孔隙率的特点。高电导率保证了SiC材料中有较多的载流子浓度，高电导率SiC材料通常通过在SiC单晶中掺杂大量施主原子或受主原子实现，然而SiC单晶中杂质含量过高会导致碳化硅单晶中产生大量层错、位错等缺陷，造成晶体质量劣化，影响碳化硅单晶质量。高孔隙率要求SiC单晶中存在密度较大的空心管道(即微管)，然而目前微管直径和分布无法有效控制。为了制备高电导率、高孔隙的碳化硅材料，通常采用高能量密度激光对高电导率的碳化硅衬底进行刻蚀，在碳化硅衬底上获得均匀分布的点阵，获得高电导率、高孔隙率碳化硅衬底。该方法由于需要用到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiC单晶衬底的制备方法，在生长坩埚内设置SiC源材料和SiC籽晶，SiC籽晶位于SiC源材料的上方，再将生长坩埚置于真空条件下，通入载气，然后加热并依次进行籽晶表面成核处理和单晶生长处理，降温；其特征是：SiC源材料的C/Si为(0.5～0.8):1或(1.2～1.5):1；或者，籽晶表面成核处理的载气气氛中，氮气的体积不低于载气体积的50％；或者，SiC源材料内添加p型掺杂剂，p型掺杂剂位于SiC源材料的高温区。2.如权利要求1所述的SiC单晶衬底的制备方法，其特征是，SiC籽晶直径为2～8英寸；或，真空条件的真空度不超过0.1Pa。3.如权利要求1所述的SiC单晶衬底的制备方法，其特征是，当生长p型高孔隙率SiC单晶时，p型掺杂剂占SiC粉料的质量分数比为1％～30％；或，放置于高温区的p型掺杂剂占总p型掺杂剂的质量分数比为30％～60％。4.如权利要求1所述的SiC单晶衬底的制备方法，其特征是，籽晶表面成核处理的载气气氛中，氮气的体积为载气体积的50％～100％。5.如权利要求1所述的SiC单晶衬底的制备方法，其特征是，n型SiC单晶生长处理时，载气为氮气或氮气与氩气的混合气；优选为氮气与氩气的混合气，混合气中氮气的体积含量为1％～50％；p型SiC单晶生长处理时，载气为氩气、氦气或氩气与氦气的混合气。6...

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