一种降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚及液相制备方法技术

技术编号:43281625 阅读:28 留言:0更新日期:2024-11-12 16:05
本申请公开了一种降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚及液相制备方法,属于碳化硅单晶液相生长技术领域。该坩埚包括:坩埚底和第一坩埚壁,坩埚底由石墨制成,第一坩埚壁由碳化硅多晶制成,第一坩埚壁为具有中心轴的圆柱形,且可拆卸连接在坩埚底的上部,第一坩埚壁包括位于中心轴的一侧的第一端面和位于中心轴的另一侧的第二端面;坩埚可在第一端面连接到坩埚底的第一状态与第二端面连接到坩埚底的第二状态之间切换。该坩埚可以通过改变第一坩埚壁的方向来实现对第一坩埚壁的自我修复,而不需要频繁更换第一坩埚壁,从而大大降低了液相法生长碳化硅单晶的生长成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚及液相制备方法,属于碳化硅单晶液相生长。


技术介绍

1、传统的使用液相法生长的碳化硅单晶,一般采用石墨坩埚作为反应容器和碳原子的供给源,碳化硅晶片作为籽晶。在石墨坩埚内装有多晶硅和助溶剂作为生长原材料,籽晶被固定在顶部的籽晶夹持轴上,使用顶部籽晶溶液法(tssg法)将籽晶拉上来生长。

2、由于石墨坩埚的原料为高纯等静压石墨块体,需要将中心部分去除掏制成坩埚,这一过程中本身就存在石墨材料的大量浪费。并且生长过程中,为了提高碳化硅单晶的生长速率会将溶液内的高温区置于坩埚底部,将低温区置于籽晶区域。此时处于比较高温状态的石墨坩埚底部溶解,作为碳原子进入溶液中,反应式为c(s)→c(l);处于较低温状态的籽晶区域吸收碳原子,成长为碳化硅单结晶,反应式为si(l)+c(l)→sic(s)。同时由于碳化硅多晶比碳化硅单晶的生长速度要快,剩余的碳原子在同样低温的石墨坩埚壁上自由形核,成为含有大量夹杂物的碳化硅多晶。

3、基于多结晶区域生长速度高于单晶的原因,会带来如下问题:(1)石墨的溶解反应与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚,其特征在于,所述第一端面和所述第二端面包括垂直于所述中心轴的平面,并且所述坩埚底具有能够与所述第一端面贴紧和第二端面贴紧的平面。

3.根据权利要求1所述的降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚,其特征在于,所述第一坩埚壁包括位于所述中心轴的一侧的第一螺旋槽和位于所述中心轴的另一侧的第二螺旋槽,所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽具有相同形状;

4.根据权利要求1所述的降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚,其特征在于,所述第一坩...

【技术特征摘要】

1.一种降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚,其特征在于,所述第一端面和所述第二端面包括垂直于所述中心轴的平面,并且所述坩埚底具有能够与所述第一端面贴紧和第二端面贴紧的平面。

3.根据权利要求1所述的降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚,其特征在于,所述第一坩埚壁包括位于所述中心轴的一侧的第一螺旋槽和位于所述中心轴的另一侧的第二螺旋槽,所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽具有相同形状;

4.根据权利要求1所述的降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚,其特征在于,所述第一坩埚壁包括布置在所述第一端面上的第一卡合部和布置在所述第二端面上的第二卡合部,所述第一卡合部和所述第二卡合部具有相同形状;

5.根据权利要求1所述的降低碳化硅单晶制备成本的液相生长用坩埚,其特征在于,所述第一端面和所述第二端面包括第一锥形面和第二锥形面,所述第一锥形面和第二锥形面由围绕中心轴的圆锥面构成,所述第一锥形面和第二锥形面具有相同形状;

6.根据权利要求1所述的降低碳化硅单晶制备成本的液相生长...

【专利技术属性】
技术研发人员:党一帆朱灿刘鹏飞陈鹏磊宋建周敏赵树春赵建国
申请(专利权)人:山东天岳先进科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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