基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法及应用技术

本发明专利技术属于晶体生长技术领域，具体涉及一种基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法及应用；本发明专利技术方法将预处理后的钽坩埚置于CVD沉积炉中，在高温下通入甲烷和氩气稀释气体，通过气相反应在坩埚表面原位生成高纯度、高致密的碳化钽涂层。本发明专利技术工艺简单高效，可制备直径50‑300 mm、壁厚1‑8 mm的多种规格坩埚，涂层密度≥99%，氧含量＜50 ppm，热震循环性能优异，使用寿命较传统烧结法提升3倍以上。本方法适用于氮化铝、碳化硅单晶生长，可制备多种规格的碳化钽坩埚，显著提升坩埚的耐高温性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷材料制备，具体地说是基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法及应用。

技术介绍

1、传统碳化钽坩埚的制备方法主要依赖粉末烧结法，其工艺步骤包括：将钽粉与碳源（如石墨）混合压制成型后，在高温（＞2000℃）下长时间烧结（＞10小时）。然而，该方法存在以下缺陷：1. 纯度低：原料粉末易引入氧、氮等杂质，烧结后晶界处残留孔隙，致密性不足。2. 工艺复杂：需球磨、压制、烧结等多步骤，能耗高且成品率低（＜80%）。3. 性能局限：晶粒尺寸粗大（＞10μm），热震稳定性差，高温下易开裂（平均使用寿命＜100小时）。

2、现有技术公开cn 114672881a公开了一种采用烧结法制备的一体式碳化钽坩埚，该方法通过将金属钽坩埚埋入高纯石墨粉中，在保护性气氛下高温碳化制得。虽然该坩埚解决了传统分体式结构导致的原料泄漏问题，但仍存在明显不足：首先，烧结工艺需长时间高温处理，能耗高且效率低；其次，生成的碳化钽层致密性不足，可能存在微观孔隙，影响坩埚的抗渗透性和使用寿命；再者，该方法难以精确控制坩埚壁厚均匀性，且无法制备复杂结构的薄壁坩埚。相比之下，本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的钽坩埚厚度均匀，其包括上端的圆形开口以及平整的底部，二者通过平滑过度面连接，其为一体成型坩埚，上表面平整度偏差小于±2%且最大不超过0.1mm。

3.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的钽坩埚内径为50-300mm，壁厚为1-8mm，底壁厚度均匀为1-8mm。

4.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法，其特征在于，步骤（1）用...

【技术特征摘要】

1.基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的钽坩埚厚度均匀，其包括上端的圆形开口以及平整的底部，二者通过平滑过度面连接，其为一体成型坩埚，上表面平整度偏差小于±2%且最大不超过0.1mm。

3.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的钽坩埚内径为50-300mm，壁厚为1-8mm，底壁厚度均匀为1-8mm。

4.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方法，其特征在于，步骤（1）用稀硝酸浸泡的超声处理时间为30-60 min，用酒精浸泡的超声处理时间为20-30min；烘干温度为110℃，烘干时间60min。

5.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积的碳化钽坩埚制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汝强，王殿春，庞鑫宇，王之腾，
申请(专利权)人：山东国晶新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：