[发明专利]一种碳化硅单晶及其PVT长晶方法

权利要求书

1.一种碳化硅单晶的PVT长晶方法，其特征在于，包括下述步骤：

提供一长晶装置，该长晶装置包括籽晶、坩埚和在坩埚内可向籽晶方向升降的装料部，所述装料部用于装载碳化硅原料；

将装料部装载碳化硅粉料后进行长晶制备碳化硅单晶，所述的长晶步骤包括：

第一长晶阶段：装料部的1/2高度以下的任一部分置于坩埚内的高温区，此阶段碳化硅原料升华率小于第一升华率；

第二长晶阶段：当碳化硅原料升华率为第一升华率时，降低装料部以使装料部受高温区加热的部分上移，当碳化硅原料升华率为第二升华率时，停止降低装料部，降温冷却，即制得所述的碳化硅单晶；

其中，所述第一升华率为30％-60％，所述第二升华率为70％-90％。

2.根据权利要求1所述的PVT长晶方法，其特征在于，所述第二长晶阶段中降低装料部的速率为0.2-2mm/h。

3.根据权利要求2所述的PVT长晶方法，其特征在于，所述降低装料部的速率为1mm/h。

4.根据权利要求1所述的PVT长晶方法，其特征在于，所述第一长晶阶段中的装料部的1/4高度以下的任一部分置于坩埚内的高温区。

5.根据权利要求1所述的PVT长晶方法，其特征在于，所述第一升华率为35％。

6.根据权利要求1所述的PVT长晶方法，其特征在于，长晶阶段的温度为2273-2473K，时间为50-200h，充入惰性气体的压力为0-10⁴Pa。

7.根据权利要求6所述的PVT长晶方法，其特征在于，所述降温冷却步骤包括：将长晶装置的加热电流在10h内降 至0后自然冷却至室温。

8.根据权利要求1所述的PVT长晶方法，其特征在于，所述第一长晶阶段还包括除杂步骤，所述除杂步骤的温度为1700K-1800K，时间不低于1.5h，压力为5-10⁵Pa。

9.根据权利要求1所述的PVT长晶方法，其特征在于，所述长晶装置包括：坩埚，所述坩埚内相对设置用于装载原料的装料部和籽晶，所述装料部包括至少一个气体出口，所述装料部可通过调节机构向籽晶方向往复移动；

加热装置，通过感应加热方式加热坩埚使得升华原料从气体出口流出后气相传输至籽晶表面长晶；以及

保温结构，所述坩埚设置在保温结构腔内，用于控制坩埚散热。

10.根据权利要求1所述的PVT长晶方法，其特征在于，所述坩埚和装料部的直径比为100-280:60-240，所述坩埚和装料部的厚度比为15-25:5-10，所述坩埚和装料部的高度比为140-350:60-150。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的PVT长晶方法，其特征在于，所述升华的碳化硅原料的气相传输路径长度大于所述碳化硅原料表面与籽晶之间的距离。

12.一种碳化硅单晶，其特征在于，由权利要求1-11中任一项所述的PVT长晶方法制备得到。