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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及sic粉料的提纯领域,特别涉及一种sic粉料高效提纯的方法。
技术介绍
1、碳化硅作为宽间隙半导体材料的代表,因其具有优异的性能,一直是研究的焦点,单晶碳化硅具有优良的物理和化学性能,是制造高功率、高温、高频、防辐射装置的理想衬底材料,然而由于难以获得高质量的碳化硅单晶,碳化硅衬底材料的应用受到了限制,所以提高碳化硅晶体的质量是非常重要的,这受多方面因素影响,其中制备工艺对原料的纯度就有严格要求,碳化硅粉末是制备单晶碳化硅的原料,其杂质含量将会严重影响单晶的质量,包括铝、铁等金属元素存在将导致位错缺陷的增殖等,如果直接用工业高纯碳化硅粉末作单晶生长的原料,原料中的杂质会沉积到单晶中形成各种缺陷,有关的缺陷会损害晶格的完整性,从而影响晶格的品质和性质,最终会直接导致后续的单晶生长失败,因此,在单晶生长之前纯化碳化硅粉料源十分重要。
2、以此需要解决工业碳化硅粉料含杂质多的问题、解决现有纯化技术中碳化硅原料流失严重的问题、解决现有碳化硅粉料纯化工艺复杂的问题。
3、因此,提出一种sic粉料高效提纯的方法来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种sic粉料高效提纯的方法,可以有效解决
技术介绍
中的问题。
2、为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案为:
3、一种sic粉料高效提纯的方法,所述包括以下操作方法:
4、s1:准备以下提纯用的材料和设备:所述材料包括温度计、线圈、温度测量窗
5、s2:取出坩埚,称量碳化硅粉料,将碳化硅粉料均匀地铺设在坩埚的内腔中;
6、s3:将装好碳化硅粉料的坩埚放入石英管中,放置时坩埚的四周放入石墨硬毡并在坩埚的底部放入底部支撑;
7、s4:温度计通过坩埚上方的中央保留的温度测量窗口来测量温度;
8、s5:将碳化硅粉料加热到1000℃,并在真空状态下持续3小时;
9、s6:s5步骤的的保温结束时,通氩气,使坩埚的内部气压保持在30-50kpa,然后将坩埚内部的温度提高到1500℃,持续5小时;
10、s7:s6步骤结束后,将坩埚内部的温度升至2000-2200℃,持续15-30小时;
11、s8:在最后阶段,热保存阶段之后,温度逐渐降低到室温;
12、s9:取出纯化后的碳化硅粉料,称重,观察外形,对其进行质量损失的检测;
13、s10:取纯化后的碳化硅粉料进行gdms表征,并对纯化后的碳化硅粉料进行铁、铝、铍、钛、钠、钴含量的检测。
14、优选的,所述步骤s1中,底部支撑固定连接在坩埚的底部,所述温度测量窗口固定连接在坩埚的顶部,所述温度测量窗口的尺寸和温度计的尺寸相适配,所述坩埚放置在石英管的内腔中,所述线圈缠绕在石英管的外壁,所述石墨硬毡放置在石英管的内腔中,所述石墨硬毡包裹在坩埚的外壁。
15、优选的,所述步骤s1中,碳化硅粉料的质量为1000g。
16、有益效果
17、与现有技术相比,本专利技术提供了一种sic粉料高效提纯的方法,具备以下有益效果:
18、1、该sic粉料高效提纯的方法,本方法采用自行设计的中频感应加热炉,具有加热效率高的优点,石墨坩埚在惰性气体中,能够有效地防止环境中的其他杂质污染,加热炉运行在封闭式箱体内,减小了纯化过程产生危险的可能性,工业碳化硅粉末中的杂质大量挥发,纯化效果好,去除杂质的同时,减少碳化硅粉料的流失,可直接通过测温窗口测得坩埚的温度,纯化工艺只需要改变加热时间与加热温度,工艺简单,碳化硅粉料纯化后的粉料损失量可通过称量并计算而得,碳化硅粉料纯化过后通过gdms检测直观展示杂质去除效果,同时此方法加热效率高,保温效果好,测温操作便捷,只需改变加热温度与加热时间,工艺简单,纯化效果由gdms展示,纯化效果直观。
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1.一种SiC粉料高效提纯的方法,其特征在于:所述包括以下操作方法:
2.根据权利要求1所述的一种SiC粉料高效提纯的方法,其特征在于:所述步骤S1中,底部支撑(08)固定连接在坩埚(05的底部,所述温度测量窗口(03)固定连接在坩埚(05)的顶部,所述温度测量窗口(03)的尺寸和温度计(01)的尺寸相适配,所述坩埚(05)放置在石英管(04)的内腔中,所述线圈(02)缠绕在石英管(04)的外壁,所述石墨硬毡(06)放置在石英管(04)的内腔中,所述石墨硬毡(06)包裹在坩埚(05)的外壁。
3.根据权利要求1所述的一种SiC粉料高效提纯的方法,其特征在于:所述步骤S1中,碳化硅粉料(07)的质量为1000g。
【技术特征摘要】
1.一种sic粉料高效提纯的方法,其特征在于:所述包括以下操作方法:
2.根据权利要求1所述的一种sic粉料高效提纯的方法,其特征在于:所述步骤s1中,底部支撑(08)固定连接在坩埚(05的底部,所述温度测量窗口(03)固定连接在坩埚(05)的顶部,所述温度测量窗口(03)的尺寸和温度计(01)的尺寸相适配,...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨东风,张义,孙晓晓,
申请(专利权)人:无锡弘元半导体材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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