[发明专利]一种碳化硅单晶的生长方法有效
| 申请号： | 201911174051.5 | 申请日： | 2019-11-26 |
| 公开（公告）号： | CN110747504B | 公开（公告）日： | 2021-03-23 |
| 发明（设计）人： | 陈小龙;张泽盛;王文军 | 申请（专利权）人： | 中国科学院物理研究所 |
| 主分类号： | C30B15/10 | 分类号： | C30B15/10;C30B15/20;C30B29/36 |
| 代理公司： | 北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280 | 代理人： | 郭广迅 |
| 地址： | 100190 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 碳化硅 生长 方法 | ||
1.一种碳化硅单晶的生长方法，包括如下步骤：
在晶体生长过程中，将碳化硅籽晶与石墨坩埚中的熔融Si合金溶液上表面接触并不断提拉；同时，从石墨坩埚中溶解C形成富C溶液，从而形成稳定的C的供应，以实现碳化硅单晶的液相外延生长；其中，
所述熔融Si合金溶液为Si、Cr、Al、X的熔融溶液，其中，X为Yb、Pr或者Ce；
所述石墨坩埚为底部配有石墨旋桨且顶部内侧镀有光滑的钨薄层的石墨坩埚；
所述石墨坩埚为缩径结构的石墨坩埚；
所述石墨坩埚内部的顶部直径不大于籽晶直径的1.2倍，所述石墨坩埚内部的底部直径不小于籽晶直径的2倍；
所述石墨坩埚密度小于1.70g/cm3，所述石墨旋桨密度大于1.90g/cm3。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在晶体生长过程中，控制石墨坩埚底部温度高于顶部籽晶处的温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提拉是在如下条件下进行的：提拉速度为0.05mm/h-1mm/h，且碳化硅籽晶与石墨坩埚中的熔融Si合金溶液上表面始终接触并没有分离。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔融Si合金溶液的组成以SiaCrbAlcXd表示，其中，X为Yb、Pr或者Ce，0.30≤a≤0.60、0.20≤b≤0.40、0.05≤c≤0.10、0.20≤d≤0.40，且a+b+c+d＝1。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石墨旋桨的扇叶厚度大于2mm且直径范围为石墨坩埚底部直径的0.5-0.8倍。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在晶体生长过程中，所述石墨旋桨的旋转方向与所述籽晶的旋转方向相反。
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