[发明专利]一种碳化硅复合基板及其制造方法与应用

权利要求书

1.一种碳化硅复合基板，其特征在于，所述碳化硅复合基板包括层叠设置的单晶层、中间层与多晶支撑层；

所述中间层中包括第一杂质、第二杂质与第三杂质；

所述多晶支撑层中包括第一杂质与第二杂质；

所述第一杂质包括Al和/或N；

所述第二杂质为金属杂质；

所述第三杂质包括Ar、He或Xe中的任意一种或至少两种的组合。

2.根据权利要求1所述的碳化硅复合基板，其特征在于，所述单晶层的厚度为0.1-10μm；

所述中间层的厚度为2.5-5nm；

所述多晶支撑层的厚度为50-500μm。

3.根据权利要求1或2所述的碳化硅复合基板，其特征在于，所述多晶支撑层的电阻率低于10mΩ·cm；

通过改变第一杂质、第二杂质的种类以及掺杂密度，使多晶支撑层的热膨胀系数与单晶层相当。

4.根据权利要求3所述的碳化硅复合基板，其特征在于，所述中间层由单晶层与多晶支撑层接合形成，第三杂质在结合界面2nm以内的含量为第三杂质总量的50-80％；

所述中间层中，第三杂质的最大浓度与最小浓度的比值不超过2。

5.根据权利要求1所述的碳化硅复合基板，其特征在于，所述多晶支撑层由溶液生长法制备，多晶支撑层中的第一杂质与第二杂质在溶液生长法进行过程中引入。

6.一种如权利要求1-5任一项所述碳化硅复合基板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：

(1)于单晶碳化硅与多晶碳化硅的接合面分别引入第三杂质，然后进行接合，形成接合层；

(2)热处理使多晶碳化硅中的第一杂质与第二杂质扩散至结合层，形成中间层。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，步骤(2)所述热处理的方法为阶梯式增温。

8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)所述单晶碳化硅包括由离子注入形成的预埋弱化层。

9.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：

(1)于单晶碳化硅与多晶碳化硅的接合面分别通过粒子照射引入第三杂质，然后进行键合，形成接合层；所述单晶碳化硅包括由离子注入形成的预埋弱化层；

(2)阶梯式增温使多晶碳化硅中的第一杂质与第二杂质扩散至接合层，形成中间层；于预埋弱化层处分离，而后经过后处理，得到所述碳化硅复合基板。

10.一种如权利要求1-5任一项所述碳化硅复合基板的应用，其特征在于，所述碳化硅复合基板应用于射频领域或新能源领域。