System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种环保碳化硅衬底回收的方法技术_技高网

一种环保碳化硅衬底回收的方法技术

技术编号:41135002 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-30 18:06
本发明专利技术涉及半导体材料技术领域,具体公开了一种环保碳化硅衬底回收的方法,包括:S1、收集废弃碳化硅衬底,S2、清洗和去除杂质,S3、生物降解,S4、离子液体提取,S5、分离和回收和S6、检测和测试;本发明专利技术通过收集废弃碳化硅衬底,对收集后的碳化硅衬底经过清洗和去杂,利用微生物或酶来降解碳化硅衬底中的有机物质,使用离子液体作为选择性的提取剂,采用生物降解和离子液体提取方法可以有效减少碳化硅衬底中的有机污染物,减少废弃物的产生,从而降低对环境的污染,对比化学处理费用,生物降解和离子液体提取可以减少废弃物处理成本,而碳化硅生产是一个能耗高的过程,通过回收和再利用碳化硅衬底,可以减少新碳化硅的需求,从而减少能源消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体材料,具体涉及一种环保碳化硅衬底回收的方法


技术介绍

1、半导体材料氮化镓(gan)因具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿所需场强高、导热性能好等特点,已经成为目前的研究热点。在电子器件方面,氮化镓材料比硅和砷化镓更适合于制造高温、高频、高压和大功率器件,因此氮化镓基电子器件具有很好的应用前景,由于gan同质衬底的匮乏,制作gan基的光电器件和功率器件均需要在异质衬底上外延生长gan基材料。碳化硅(sic)、蓝宝石(sapphire)和硅(si)均是常用的衬底材料,相比于蓝宝石和硅衬底,碳化硅衬底具有更高的热导率、与gan之间具有更小的晶格失配的特点,因此碳化硅衬底是gan基大功率光电器件和功率器件的首选衬底。但受sic体单晶的制造工艺所限,目前相同尺寸的碳化硅衬底的成本远高于sapphire衬底和si衬底。在外延生产中,受工艺、设备、人员等因素,不可避免的会产生不良品,这些不合格的外延片往往会被直接报废处理,如果将这些报废的外延片回收,使用一定的方法去除表面的gan外延层,留下碳化硅衬底,可实现碳化硅衬底的重复使用,降低生产成本。

2、在公开号为cn 109308992 a的中国专利中,提到了一种回收碳化硅衬底的方法,包括:采用干法刻蚀去除所述碳化硅衬底上的部分外延层;采用湿法刻蚀去除剩余的外延层;清洗所述碳化硅衬底表面并吹干。本申请所提出的碳化硅衬底的回收方法,能够加快去除外延层的速率,加快了回收效率,并且无需使用抛光和研磨工艺,不会减少碳化硅衬底的厚度,降低了后续工艺的难度,尽管上述方案有益效果诸多,但是该方案中通过使用干湿法刻蚀来清理非晶层,采用化学处理的方法费用较高,能源消耗较多,且容易产生污染,不够环保。

3、对此,专利技术人提出一种环保碳化硅衬底回收的方法,用以解决上述问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种环保碳化硅衬底回收的方法,以解决现有技术一些回收方法是通过使用干湿法刻蚀来清理非晶层,采用化学处理的方法费用较高,能源消耗较多,且容易产生污染,不够环保的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、一种环保碳化硅衬底回收的方法,包括:

4、s1、收集废弃碳化硅衬底,将废弃的碳化硅衬底进行集中收集;

5、s2、清洗和去除杂质,将收集后的碳化硅衬底经过清洗和去杂处理,去除碳化硅衬底表面的异物;

6、s3、生物降解,利用微生物或酶来降解碳化硅衬底中的有机物质;

7、s4、离子液体提取,将s3中降解后的碳化硅衬底使用离子液体处理,离子液体作为选择性的提取剂,将碳化硅衬底中的有机物质和其他杂质溶解,使碳化硅从有机物质中彻底分离出来;

8、s5、分离和回收,通过蒸发分离离子液体中的有机物质,并提取出的碳化硅衬底,将提取后的碳化硅衬底在氮气氛围下进行高温退火处理,用于去除碳化硅衬底表面残留的有机物,恢复其结构和性能,得到碳化硅衬底回收品;

9、s6、检测和测试,将s5中碳化硅衬底回收品进行测试,验证其质量好坏,对符合质量标准的碳化硅衬底进行回收保存。

10、优选的,所述清洗包括溶剂清洗和超声波清洗,所述溶剂包括丙酮、异丙醇、石油醚、甲苯、二甲苯、氯仿、丙酮氰和乙醚中的一种或多种。

11、优选的,所述微生物包括假单胞菌或芽孢杆菌。

12、优选的,所述酶包括脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、氧化酶和脱氢酶中的一种或多种。

13、优选的,所述离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐溶液、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液和1-丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐溶液中的一种或多种。

14、优选的,所述高温退火的温度为1200℃~1300℃。

15、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

16、(1)本专利技术通过收集废弃碳化硅衬底,对收集后的碳化硅衬底经过清洗和去杂处理,去除碳化硅衬底表面的异物,利用微生物或酶来降解碳化硅衬底中的有机物质,使用离子液体作为选择性的提取剂,将碳化硅衬底中的有机物质和其他杂质溶解,使碳化硅从有机物质中彻底分离出来,通过蒸发分离离子液体中的有机物质,并提取出的碳化硅衬底,将提取后的碳化硅衬底在氮气氛围下进行高温退火处理,用于去除碳化硅衬底表面残留的有机物,恢复其结构和性能,得到碳化硅衬底回收品。

17、(2)本专利技术采用生物降解和离子液体提取方法可以有效减少碳化硅衬底中的有机污染物,减少废弃物的产生,从而降低对环境的污染,对比化学处理费用,生物降解和离子液体提取可以减少废弃物处理成本,而碳化硅生产是一个能耗高的过程,通过回收和再利用碳化硅衬底,可以减少新碳化硅的需求,从而减少能源消耗。

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【技术保护点】

1.一种环保碳化硅衬底回收的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种环保碳化硅衬底回收的方法,其特征在于:所述清洗包括溶剂清洗和超声波清洗,所述溶剂包括丙酮、异丙醇、石油醚、甲苯、二甲苯、氯仿、丙酮氰和乙醚中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种环保碳化硅衬底回收的方法,其特征在于:所述微生物包括假单胞菌或芽孢杆菌。

4.根据权利要求1所述的一种环保碳化硅衬底回收的方法,其特征在于:所述酶包括脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、氧化酶和脱氢酶中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种环保碳化硅衬底回收的方法,其特征在于:所述离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐溶液、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液和1-丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐溶液中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种环保碳化硅衬底回收的方法,其特征在于:所述高温退火的温度为1200℃~1300℃。

【技术特征摘要】

1.一种环保碳化硅衬底回收的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种环保碳化硅衬底回收的方法,其特征在于:所述清洗包括溶剂清洗和超声波清洗,所述溶剂包括丙酮、异丙醇、石油醚、甲苯、二甲苯、氯仿、丙酮氰和乙醚中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种环保碳化硅衬底回收的方法,其特征在于:所述微生物包括假单胞菌或芽孢杆菌。

4.根据权利要求1所述的一种环保碳化硅衬底回收...

【专利技术属性】
技术研发人员:张梦龙柯茜李京波王琨强王小周黄东园袁书文
申请(专利权)人:浙江芯科半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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