一种碳化硅晶体及其生长方法和坩埚技术

本发明专利技术涉及晶体生长技术领域，特别涉及一种碳化硅晶体及其生长方法和坩埚，这种方法包括将包含原料硅的含硅原料容置于容置件，将碳化硅籽晶设置于承载件，含硅原料在保护气体的保护下熔融生成含硅熔体，碳原料和籽晶均与含硅熔体接触，并在二者间施加第一电压，使碳原料的电势低于籽晶的电势，含硅熔体内形成第一电流密度的电流。在预设温度下以预设速度提拉籽晶，得到预设厚度的碳化硅晶体。坩埚包括容置件、承载件和导线，容置件盛放部分含硅熔体且部分由碳原料构造承载件具有导电性且带动籽晶与含硅熔体接触或分离，导线分别连接于容置件和承载件，用于形成经过含硅熔体的电流。电场相较于温度可控性较好，有助于提高碳化硅晶体良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶体生长，特别涉及一种碳化硅晶体及其生长方法和坩埚。

技术介绍

1、碳化硅作为一种第三代宽禁带半导体在各领域均具有广泛的应用，目前生产碳化硅单晶晶锭通常采用液相法或气相法，其中气相法是依靠高纯碳化硅粉末在2200摄氏度高温下升华，升华气氛在较低温的籽晶处凝华实现，液相法是依靠温度梯度驱动溶液中的溶质碳从高温区域向低温区域的籽晶传输并发生过饱和结晶，实现籽晶的生长。通过气相法实现籽晶的生长需要达到较高的升华温度和较大的温度梯度，导致热应力较大，使晶体的微管、位错缺陷增大，甚至导致晶体开裂。相比之下，通过液相法实现籽晶的生长温度梯度较小，生长速度慢，因此理论上能实现更高的晶体质量。但是，在液相法中通常需要籽晶在溶液中旋转搅拌，使得坩埚底部的溶质输运到籽晶处，这种旋转搅拌会在溶液内部引起湍流，导致溶液内的温度梯度发生波动。因此，在通过液相法进行籽晶生长的实际生产中，温度梯度可控性较差，最终导致沟壑型缺陷和助溶剂包裹等宏观缺陷的产生，对晶体良率造成不利影响。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，在步骤S1和步骤S3之间还包括：

3.如权利要求1或2所述的碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，所述含硅熔体(102)还与碳化硅原料接触，且所述碳化硅原料与所述籽晶(103)隔离。

4.如权利要求1或2所述的碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，所述含硅原料还包括过渡金属原料，所述过渡金属原料包括金属铬、金属钛、金属铁、金属铈、金属镓、金属镧、金属镍中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，所述含硅原料还包括金...

【技术特征摘要】

1.一种碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，在步骤s1和步骤s3之间还包括：

3.如权利要求1或2所述的碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，所述含硅熔体(102)还与碳化硅原料接触，且所述碳化硅原料与所述籽晶(103)隔离。

4.如权利要求1或2所述的碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，所述含硅原料还包括过渡金属原料，所述过渡金属原料包括金属铬、金属钛、金属铁、金属铈、金属镓、金属镧、金属镍中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的碳化硅晶体的生长方法，其特征在于，所述含硅原料还包括金属铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘源，梁刚强，陈雅薇，钱昊，苏奕霖，李强，周珈司，杨倩倩，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：