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一种碳化硅单晶的制备方法和碳化硅单晶技术

技术编号:44960045 阅读:28 留言:0更新日期:2025-04-12 01:29
本发明专利技术提供一种碳化硅单晶的制备方法和碳化硅单晶。在本发明专利技术的制备方法中,通过特殊的SiC籽晶的切割拼接方法,使得到的拼接籽晶表面具有不同的台阶流方向,从而可以在置于与坩埚圆心同心的前提下,实现整个籽晶表面反平行流。本发明专利技术制备方法能够降低SiC单晶生长微观台阶高度、抑制台阶聚集并提高界面稳定性,最终获得高质量的碳化硅单晶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳化硅单晶的制备方法和碳化硅单晶,属于碳化硅晶体制备。


技术介绍

1、碳化硅液相法是一种制备高质量碳化硅的生长技术,然而台阶聚并导致的助溶剂包裹是限制其发展的主要原因。由于cvd外延通常采用4°离轴外延,因此制备碳化硅衬底时通常会选择4°离轴的籽晶,其台阶流沿着方向,离轴生长具备良好的晶型稳定性,因为离轴籽晶带有初始的晶型堆垛遗传信息,可以将晶型堆垛顺序沿着台阶流方向扩展。在液相法制备碳化硅过程中,通常会引入必要的籽晶旋转来带动溶质的对流以及对温度分布起到调节作用,籽晶旋转产生的离心力使得溶液中对流由内向外发散,因此可以按照溶液对流方向和初始台阶流方向的位向关系将籽晶面归纳为两个区域,即溶液对流和相同方向的平行流区域,以及溶液对流和相反方向的反平行流区域。平行流区域经常观察到台阶聚并现象,从而导致宏观台阶上的沟壑型缺陷的产生,最终诱发助溶剂包裹,恶化晶体质量。反之,在平行流区域,生长台阶细密,生长表面光滑呈现晶面,晶体质量优于平行流区域(如图1所示)。因此,实现整个籽晶面上的反平行流区域是提高晶体质量的有效途径。>

2、为了实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅单晶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,将正轴碳化硅单晶晶体[0001]晶向朝上,方向水平朝左,[0001]晶轴朝方向倾斜,倾斜角度分别为θ和-θ,沿与(0001)面平行的方向分别切割所述正轴碳化硅单晶晶体,得到θ离轴籽晶和-θ离轴籽晶。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述θ为0~12°。

4.根据权利要求1~3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述过渡金属单质选自铬、钛、铁、镧、铈、钇、钴、镍、锡、钕、镨、铜、钒、锆、铌中的一种或多种。

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【技术特征摘要】

1.一种碳化硅单晶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,将正轴碳化硅单晶晶体[0001]晶向朝上,方向水平朝左,[0001]晶轴朝方向倾斜,倾斜角度分别为θ和-θ,沿与(0001)面平行的方向分别切割所述正轴碳化硅单晶晶体,得到θ离轴籽晶和-θ离轴籽晶。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述θ为0~12°。

4.根据权利要求1~3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述过渡金属单质选自铬、钛、铁、镧、铈、钇、钴、镍、锡、钕、镨、铜、钒、锆、铌中的一种或多种。

5.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述铝单质在所述混合溶液中的浓度为4mol.%-20mol.%;和/或,

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘源梁刚强况家仪
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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