[发明专利]用于合成超高纯度碳化硅的方法

摘要

本发明公开了一种形成多晶碳化硅材料的方法，将低密度的、具有透气性和蒸汽渗透性的块状碳定位在石墨坩埚内部的第一位置，并且将元素硅和元素碳的混合物定位在第二位置。将混合物和块状碳加热至低于元素硅的熔点的第一温度而将所吸附的气体、湿气、和/或挥发物从混合物和块状碳中移除。然后将混合物和块状碳加热到第二温度，致使元素硅和元素碳反应，在坩埚内部形成合成碳化硅。然后加热合成碳化硅和块状碳，致使合成碳化硅升华并产生蒸汽，蒸汽转移进入并凝结在块状碳上，并与块状碳反应，形成多晶碳化硅材料。

主权项

一种形成多晶碳化硅材料的方法，所述方法包括如下步骤:(a)将块状碳定位在石墨坩埚内部的第一位置，其中所述块状碳具有透气性和蒸汽渗透性；(b)将元素硅(Si)和元素碳(C)组成的混合物定位在所述石墨坩埚内部的第二位置；(c)在步骤(a)和(b)之后，通过将定位在封闭的坩埚内部的所述混合物和所述块状碳加热至第一温度，从而将所吸附的气体、或湿气、或挥发物、或所吸附的气体、或湿气、或挥发物的部分组合从定位在石墨坩埚内部的所述混合物和所述块状碳中移除，所述第一温度低于元素硅的熔点；(d)在步骤(c)之后，通过将定位在所述封闭的坩埚内部的混合物加热到第二温度在所述坩埚内部形成合成碳化硅(SiC)，所述第二温度足以引起所述坩埚内部的形成所述合成碳化硅的混合物的元素Si和元素C之间的反应，其中在步骤(c)和(d)期间，真空泵抽空至少所述封闭的坩埚的内部；以及(e)在步骤(d)之后，在存在温度梯度的情况下加热所述合成碳化硅和所述块状碳，从而在具有透气性和蒸汽渗透性的所述块状碳内部形成多晶碳化硅材料，所述温度梯度足以致使所述合成碳化硅升华并产生蒸汽，所述蒸汽在所述温度梯度的影响下转移进入所述块状碳，所述蒸汽凝结在所述块状碳上，并与所述块状碳反应，形成多晶碳化硅，其中所述温度梯度的最低温度是第三温度。