高纯碳化硅粉体的高温固相合成方法技术

本发明专利技术涉及一种高纯碳化硅粉体的高温固相合成方法，包括：配料工序：将高纯Si粉和高纯C粉混合均匀，其摩尔比为1：1～1.5：1；高真空热处理工序：将高纯Si和C粉放入坩埚中，然后置于加热炉中，对加热炉的生长室抽高真空至9×10-4Pa以下，同时将温度升高至600～1300℃，保持2小时以上；惰性气体清洗工序：向生长室中充入第一规定压力的高纯惰性气体，保持1小时以上后，再抽真空至9×10-3Pa以下，该工序重复2次以上；以及高温合成工序：在第二规定压力的高纯惰性气体下，于反应温度1500～2500℃下，保持反应2小时以上，而后降至室温，即可得到氮含量在15ppm以下的高纯碳化硅粉体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机非金属材料领域，具体涉及碳化硅合成
，尤其是涉及一种高纯碳化硅粉体，尤其是氮含量低的，制备的碳化硅原料可广泛用于半导体SiC单晶体的生长及高纯SiC陶瓷样品的制备。
技术介绍
碳化硅(SiC)单晶材料具有宽禁带、高热导率、高电子饱和迁移速率、高击穿电场等性质，与以第一代半导体材料和第二代半导体材料相比有着明显的优越性，被认为是制造光电子器件、高频大功率器件、电力电子器件理想的半导体材料，在白光照明、光存储、屏幕显示、航天航空、高温辐射环境、石油勘探、自动化、雷达与通信、汽车电子化等方面有广泛应用。SiC通过掺杂导电或通过各种加工技术半绝缘化的能力也特别有用。这些品质使 得碳化硅成为大规模阵列电子应用的候选材料。目前生产中最常用的制备方法是碳热还原法(Acheson)，是在电阻炉中将石英(二氧化硅)和焦碳(碳)加热到2000°C以上，生成粗的碳化硅粉体，反应后的样品中通常存在多余的碳和石英，一般将样品加热到600°C以上氧化去除多余的碳，用氢氟酸浸泡去除多余的石英；将样品碾磨和球磨以减小粒度，经过分级处理得到不同尺寸的碳化硅粉。此法生产的SiC磨料，因含有较多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯碳化硅粉体的高温固相合成方法，其特征在于，包括 配料工序将高纯Si粉和高纯C粉混合均匀，所述高纯Si粉和高纯C粉的摩尔比为I :I I. 5 :1 ; 高真空热处理工序将所述高纯Si粉和高纯C粉放入坩埚中，然后置于加热炉中，对所述加热炉的生长室抽高真空至9X 10_4Pa以下，同时将温度升高至600 1300°C，保持2小时以上； 惰性气体清洗工序向所述生长室中充入第一规定压力的高纯惰性气体,保持I小时以上后，再抽真空至9X KT3Pa以下，该工序重复2次以上；以及 高温合成工序在第二规定压力的高纯惰性气体下，于反应温度1500 2500°C下，保持反应2小时以上，而后降至室温，即可得到氮含量在15ppm以下的高纯碳化硅粉体。2.根据权利要求I所述的高温固相合成方法，其特征在于，所述高纯Si粉和高纯C粉的粒度为60 300目，纯度大于99. 99%。3.根据权利要求I或2所述的高温固相合成方法，其特征在于，所述高纯Si粉和高纯C粉的摩尔比为I :1 I. I :1。4.根据权利要求I所述的高温固相合成方法，其特征在于，在所高真空热处理工序中，将温度升高至1000 1300°C。5.根据权利要求I所述的高温固相合成方法,其特征在于,所述高纯惰性气体的纯度大于99. 99%，所述高纯惰性气体为氩气、氦气或其混合气体。6.根据权利要求I或5所述的高温固相合成方法，所述第一规定压力为I.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：高攀，陈建军，严成锋，刘熙，孔海宽，忻隽，郑燕青，施尔畏，
申请(专利权)人：上海硅酸盐研究所中试基地，中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：