碳化硅及其制备方法、碳化硅陶瓷及半导体器件技术

本发明专利技术涉及一种碳化硅及其制备方法、碳化硅陶瓷及半导体器件。该碳化硅的制备方法包括如下制备步骤：在惰性气氛条件下，将硅粉与碳粉采用声共振混合方式进行混合，然后进行压制处理，得到混合料坯体，硅粉的平均粒径为10μm~200μm；将混合料坯体在真空条件下进行固相碳化处理；固相碳化处理条件包括依次进行的预升温阶段、硅粉熔融阶段以及固相碳化反应阶段，硅粉熔融阶段的真空气压大于初始升温阶段的真空气压，硅粉熔融阶段的真空气压大于固相碳化反应阶段的真空气压。在惰性气氛条件下将硅粉与碳粉混合并压制，在固相碳化处理过程中控制预升温、硅粉熔融及固相碳化反应阶段的真空气压，得到纯度较高、氮含量较低的碳化硅，同时精准控制碳化硅的Si/C比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料制备，特别是涉及一种碳化硅及其制备方法、碳化硅陶瓷及半导体器件。

技术介绍

1、碳化硅（sic）是一种无机非金属材料，具有优异的机械性能、热导率、热稳定性、耐磨性和化学稳定性。近年来，随着科技的发展，高纯度碳化硅粉末的应用领域越来越广泛，尤其在半导体、陶瓷和耐火材料等领域。而制作器件用的碳化硅单晶衬底材料对sic粉体的纯度、粒度和晶型等提出了更高的要求。目前商业化生产的高纯sic粉体原料纯度虽然能够达到99.999％的纯度，但是其中的氮含量大都在15ppm以上的水平，严重影响碳化硅单晶的综合性能。因此，开发一种低成本的高纯度、低氮含量碳化硅粉末的方法，对于制备高纯半绝缘碳化硅晶体，推动我国半导体关键材料发展具有重要意义。

2、高温固相合成法是常用的碳化硅的制备方法，该方法中将硅粉和碳粉通过采用其他材质的球磨罐和磨球，通过机械撞击将粉末混合均匀，这样均匀态的粉末混合物，才可以保障后续固相碳化反应的完全，从而生产碳化硅。但该方法中，存在粉体表面容易吸附氧与氮气导致传统的高温固相合成方法制备出的碳化硅粉末纯度较低，氮含量高，难以获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

2.如权利要求1所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，

3.如权利要求1所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述初始升温阶段包括升温至第一温度以及在所述第一温度保温的过程，所述第一温度是1200℃~1300℃；和/或

4.如权利要求3所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，

5.如权利要求4所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述硅粉熔融阶段包括如下阶段：

6.如权利要求1所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述声共振混合的共振频率为60Hz～70Hz，振动混合时间为5min~...

【技术特征摘要】

1.一种碳化硅的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

2.如权利要求1所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，

3.如权利要求1所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述初始升温阶段包括升温至第一温度以及在所述第一温度保温的过程，所述第一温度是1200℃~1300℃；和/或

4.如权利要求3所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，

5.如权利要求4所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述硅粉熔融阶段包括如下阶段：

6.如权利要求1所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述声共振混合的共振频率为60hz～70hz，振动混合时间为5min~30min，加速度为60～90重力加速度（g）；和/或

7.如权利要求1~6任一项所述的碳化硅的制备方法，其特征在于，所述压制处理的压力为20mpa~5...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺鹏博，李亚林，
申请(专利权)人：苏州铠欣半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：