生长碳化硅单晶的方法技术

本发明专利技术提供一种生长碳化硅单晶的方法，其包括如下步骤：(1)将原料装配于用于碳化硅单晶生长的装置内；(2)将所述装置放置于单晶生长炉中感应线圈中；(3)然后，采用第一保护性气体进行洗炉，并控制生长炉的真空度；(4)然后，在第二保护性气体的存在下，通过控制所述装置内压强和温度进行碳化硅单晶生长；(5)待碳化硅单晶生长完成后，对所述装置进行退火；待所述装置冷却至室温，得到碳化硅单晶。本发明专利技术的方法可以生长大尺寸如8英寸以上的SiC单晶。本发明专利技术的方法可以增加SiC晶体生长中原料利用率，降低生长SiC单晶中原料的用量，并且降低生长成本。长成本。长成本。

【技术实现步骤摘要】
生长碳化硅单晶的方法


[0001]本专利技术属于晶体生长领域。具体地，本专利技术涉及生长碳化硅单晶的方法。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)具有宽带隙、高热导率、高电子迁移率、高击穿场强、良好热稳定性和良好化学稳定性，是制备高温、高频、高功率和射频器件的理想材料，在新能源电动汽车、轨道交通、高压输变电、通讯基站等领域应用前景广阔。
[0003]大尺寸SiC单晶、高原料利用率、高生长速率可显著降低SiC器件的成本。
[0004]物理气相传输法(PVT)是生长大尺寸SiC单晶的主要方法，目前已经生长了6英寸的SiC单晶，并实现了产业化。但是目前尚无商业化8英寸SiC单晶和8英寸SiC单晶生长技术。
[0005]针对大尺寸SiC单晶生长问题，CN 113151895 A通过采用锥形的坩埚盖结构和双加热装置，实现大直径碳化硅单晶的生长。但是，采用该专利技术生长的碳化硅单晶不能实现大直径碳化硅等径区的生长，很难实现单晶晶片的加工。此外，该专利申请需要采用双加热装置才能实现原料的有效供给，原料的上表面由于布满了原料，随着生长的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生长碳化硅单晶的方法，其包括如下步骤：(1)将原料装配于用于碳化硅单晶生长的装置内；(2)将所述装置放置于单晶生长炉的感应线圈中；(3)然后，采用第一保护性气体进行洗炉，并控制生长炉的真空度；(4)然后，在第二保护性气体的存在下，通过控制所述装置内压强和温度进行碳化硅单晶生长；(5)待碳化硅单晶生长完成后，对所述装置进行退火；待所述装置冷却至室温，得到碳化硅单晶；其中，所述装置包括石墨坩埚主体、石墨坩埚盖、籽晶，所述籽晶固定于所述石墨坩埚盖内侧；所述装置还包括位于所述石墨坩埚主体与石墨坩埚盖之间的石墨环；所述石墨环由靠近所述石墨坩埚盖的扩径部段和远离所述石墨坩埚盖的等径部段构成，其中所述扩径部段具有相对于所述籽晶倾斜的倾斜面并且所述倾斜面朝向所述籽晶延伸成至少与所述籽晶的周缘对齐。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述倾斜面相对于石墨坩埚主体的径向方向的倾斜角度为30
‑
89
°
；优选地，所述等径部段的内径与所述石墨坩埚主体的内径相同；优选地，所述倾斜面朝向所述籽晶延伸成覆盖所述籽晶的周缘10
‑
30mm。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述装置还包括位于所述石墨坩埚主体内的至少一个石墨套筒，以将石墨坩埚主体划分为由所述石墨套筒与所述石墨坩埚主体包围的原料区和由所述石墨套筒内部包围的非原料区；所述石墨套筒侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小龙，杨乃吉，李辉，王文军，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
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