一种在石墨材料表面制备碳化硅薄膜的装置及方法制造方法及图纸

一种在石墨材料表面制备碳化硅薄膜的装置及方法，属于表面改性技术领域，解决石墨坩埚使用过程中表面脱落的技术问题，解决方案为：本装置包括真空室、方波脉冲电源、加热电路和加热电源，方波脉冲电源与磁控靶头电性连接，靶材安装在磁控靶头上；在真空室的底面上并位于磁控靶头的正下方设置基片架，石墨片安装在基片架上，加热电源通过加热电路与石墨片串联连接。制备方法依次包括以下步骤：层片状石墨材料表面处理、安装基材和靶材、磁控溅射以及退火处理。本发明专利技术通过磁控溅射工艺参数的控制，在层片状石墨材料的表面制备碳化硅薄膜，进一步提高了层片状石墨材料表面的硬度，避免了层片状石墨材料在高温使用过程中表面出现的片状脱落现象。出现的片状脱落现象。出现的片状脱落现象。

【技术实现步骤摘要】
一种在石墨材料表面制备碳化硅薄膜的装置及方法


[0001]本专利技术属于表面改性
，具体涉及的是一种在石墨材料表面制备碳化硅薄膜的装置及方法。

技术介绍

[0002]由于石墨材料具有耐高温、高强度等性质，所以在冶金工业中主要用于制造石墨坩埚。特别是在微电子和太阳能电池领域，石墨坩埚是通过提拉法制备单晶硅柱的重要部件，但石墨材料本身是一种层片状结构，所以石墨坩埚在使用过程中很容易成片状脱落，进而导致以下缺陷：一方面脱落后的石墨碎片熔融在硅的高温熔体中，使碳（C）元素成为一种杂质掺杂在单晶硅的晶格之中，影响了硅片的导电性能；另一方面，会严重降低石墨坩埚的使用寿命，使得石墨坩埚成为一种耗材，不得不经常更换，无形中增加了硅片的制造成本。
[0003]当前单晶硅片不论是微电子领域用于制备各种芯片，还是太阳能电池领域用于制备单晶硅太阳能电池，每年都需要大量的硅片材料，如果有一种办法能降低甚至避免石墨坩埚在使用过程中的表面脱落现象，必将一方面提高硅片材料的质量，关键能够显著提高石墨坩埚的使用寿命，降低更换频次，从而减少单晶硅片的制造成本。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在石墨材料表面制备碳化硅薄膜的装置，包括真空室（1）、方波脉冲电源（2）、加热电路（9）和加热电源（12），其特征在于：所述真空室（1）的上表面设置开口，开口处盖设盖板，贯穿盖板分别设置进水口（4）和出水口（3），磁控靶头（5）安装于盖板的下方，方波脉冲电源（2）与磁控靶头（5）电性连接，靶材（6）安装在磁控靶头（5）上；在所述真空室（1）的底面上并位于磁控靶头（5）的正下方设置基片架（11），石墨片（10）安装在基片架（11）上，加热电源（12）通过加热电路（9）与石墨片（10）串联连接。2.根据权利要求1所述的一种在石墨材料表面制备碳化硅薄膜的装置，其特征在于：所述真空室（1）的侧壁上设置抽真空设备（8），抽真空设备（8）上方的真空室（1）侧壁上设置进气阀（7）。3.一种采用如权利要求1或2所述装置在石墨材料表面制备碳化硅薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、层片状石墨材料表面处理：将石墨片（10）放入无水乙醇中超声清洗至少5分钟，取出石墨片（10）后烘干并去除表面污染，然后在紫外臭氧清洗机中清洗至少5分钟，留待后步使用；S2、安装基材和靶材：首先，取出步骤S1紫外臭氧清洗后的石墨片（10）固定安装在基片架（11）上，并且石墨片（10）的首尾两端分别接入加热电路（9）中；然后，将靶材（6）固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建康，李鹏飞，
申请(专利权)人：苏州市职业大学苏州开放大学，
类型：发明
国别省市：