一种快速生长大尺寸高质量立方碳化硅单晶的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:43523009 阅读:15 留言:0更新日期:2024-12-03 12:11
本发明专利技术提供了一种快速生长大尺寸高质量立方碳化硅单晶的装置及方法,属于晶体生长技术领域,该装置包括坩埚组件、籽晶组件以及设置在坩埚组件外侧的加热组件和位于加热组件和坩埚组件之间的保温组件;坩埚组件包括坩埚和设置在坩埚下方用于推动和旋转坩埚的推动旋转部件;籽晶组件包括以榫卯结构连接的籽晶托和提拉旋转部件以及用于锁紧榫卯结构的锁紧部件;提拉旋转部件用于提拉和旋转籽晶托;籽晶托的周边设置有用于固定碳化硅原料棒的固定部件。本发明专利技术提供的装置可以有效克服由于生长温度较低导致的熔体黏度大、流动性差、溶质传输速率低等严重限制晶体生长速度和质量的问题,满足快速生长大尺寸立方碳化硅单晶的工艺需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶体生长,特别是涉及一种快速生长大尺寸高质量立方碳化硅单晶的装置及方法


技术介绍

1、碳化硅作为宽禁带半导体的典型代表之一,具有禁带宽度大、击穿场强高、饱和电子迁移率高、导热率高、热稳定性和化学稳定性好等优良的特性,是制作高频、高压、高效且抗辐射、耐高温的大功率器件和蓝光发光二极管的理想衬底材料,使得其在新能源汽车、高速轨道交通、航空航天、高压智能电网以及清洁能源等领域有着巨大的应用前景,受到了广泛的关注。

2、碳化硅存在许多不同的晶型,相比于目前商用的4h-sic晶型,立方碳化硅单晶(3c-sic晶型)具有更高的热导率、更高的载流子迁移率以及更低的栅氧层界面态密度等优势。基于3c-sic的mos器件可以实现更高的工作频率、更低的导通电阻、更好的栅氧层稳定性,可有效提高器件性能、可靠性及良率,在1200 v及以下的sic器件尤其是mosfet器件中具有非常重要的应用优势,甚至被认为是未来最具应用价值的一种sic晶型。

3、然而,立方碳化硅单晶的热力学性质决定了其很难采用传统的sic生长方法和思路去制备。液相法作为一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种快速生长大尺寸高质量立方碳化硅单晶的装置,其特征在于,所述装置包括坩埚组件、籽晶组件以及设置在所述坩埚组件外侧的加热组件和位于所述加热组件和所述坩埚组件之间的保温组件;

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述坩埚为石墨坩埚、碳化钽坩埚或内壁有碳化钽涂层的石墨坩埚。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述榫卯结构包括设置在所述提拉旋转部件下端的榫槽结构和设置在所述籽晶托上端的榫头结构;所述锁紧部件与所述榫槽结构通过螺纹固定。

4.一种快速生长大尺寸高质量立方碳化硅单晶的方法,其特征在于,通过权利要求1-3任一项所述的装置实现,所述...

【技术特征摘要】

1.一种快速生长大尺寸高质量立方碳化硅单晶的装置,其特征在于,所述装置包括坩埚组件、籽晶组件以及设置在所述坩埚组件外侧的加热组件和位于所述加热组件和所述坩埚组件之间的保温组件;

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述坩埚为石墨坩埚、碳化钽坩埚或内壁有碳化钽涂层的石墨坩埚。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述榫卯结构包括设置在所述提拉旋转部件下端的榫槽结构和设置在所述籽晶托上端的榫头结构;所述锁紧部件与所述榫槽结构通过螺纹固定。

4.一种快速生长大尺寸高质量立方碳化硅单晶的方法,其特征在于,通过权利要求1-3任一项所述的装置实现,所述方法包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述周期性旋转中每个周期包括:籽晶托沿正方向旋转,于第一预设时间加速至第一预设转速并保持第二预设时间,然后于第一预设时间减速至0,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王国宾张泽盛
申请(专利权)人:北京晶格领域半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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