一种碳化硅石墨复合坩埚及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种碳化硅石墨复合坩埚及其制备方法与应用，所述制备方法包括如下步骤：（1）含氧气氛下热处理石墨坩埚的内腔；（2）热处理完成后，内腔表面涂覆含硅浆料，烘干固化，得到含硅涂层；（3）真空环境下加热石墨坩埚，冷却后，得到所述碳化硅石墨复合坩埚。本发明专利技术制备得到的碳化硅石墨复合坩埚可以作为TSSG法生长SiC单晶的容器和Si源，能够稳定生长过程中Si元素的含量，适合长时间稳定生长SiC单晶。适合长时间稳定生长SiC单晶。适合长时间稳定生长SiC单晶。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅石墨复合坩埚及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于半导体
，涉及一种石墨坩埚，尤其涉及一种碳化硅石墨复合坩埚及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]碳化硅是代表性的第三代宽禁带半导体材料，在新能源汽车、储能等领域有着广泛的应用前景。顶部籽晶溶液法(TSSG)是生长SiC晶体的常见方法，TSSG一般使用石墨坩埚盛放Si原料和助溶剂，采用感应加热或电阻加热方法，使Si原料和助溶剂熔化形成溶液，石墨坩埚的碳元素逐渐溶解于溶液中，并接近饱和浓度。由于籽晶处的溶液温度低，处于溶质过饱和状态，使得SiC在籽晶上逐渐析出并生长。
[0003]在TSSG法中，籽晶附近处SiC的析出消耗了溶液中的Si和C。不同于C元素，Si元素并不能从石墨坩埚处得到补充。因此，石墨坩埚中的Si元素含量呈现逐渐下降的状态，这一方面会导致溶液从SiC饱和逐渐向其它碳化物饱和转变，导致SiC析出过程停止；另一方面，SiC籽晶附近的Si元素含量的减少也会导致生长不稳定，晶体内出现溶剂包裹等缺陷。因此，为了保持TSSG法中SiC单晶的稳定生长，需要在生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅石墨复合坩埚的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：（1）含氧气氛下热处理石墨坩埚的内腔；（2）热处理完成后，内腔表面涂覆含硅浆料，烘干固化，得到含硅涂层；（3）真空环境下加热石墨坩埚，冷却后，得到所述碳化硅石墨复合坩埚。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述热处理的温度为700
‑
1000℃；步骤（1）所述热处理的时间为2
‑
20h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述含氧气氛所用气体包括空气和/或氧气；步骤（1）所述含氧气氛所用气体的流量为100
‑
1000mL/min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述含硅浆料由质量比(4
‑
6):1:(2
‑
4)的硅粉、树脂以及溶剂组成。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述加热的温度为1600
‑
1800℃，时间为5
‑
15h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：（1）含氧气氛下热处理石墨坩埚的内腔；所述热处理的温度为700
‑
1000℃，时间为2
‑
20h；所述含氧气氛所用气体包括空气和/或氧气，所用气体的流量为100
‑
1000mL/min；（2）热处理完成后，内腔表面涂覆含硅浆料，烘干固化，得到厚度为0.5
‑
3mm的含硅涂层；所述含硅浆料由质量比(4
‑
6):1:(2
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秀松，郭超，母凤文，
申请(专利权)人：青禾晶元天津半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：