[发明专利]N型碳化硅晶体、制备方法及生长装置

权利要求书

1.一种 N 型碳化硅晶体的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤，

S1：在晶体生长坩埚内放置晶体生长原料，所述晶体生长原料包括碳化硅粉、氮化硅粉和硅粉，并在所述坩埚顶部设置碳化硅籽晶，将所述坩埚放置在用于晶体生长的热场中；

S2：通入氩气维持所述坩埚内部气体压力，同时所述热场将温度升温，维持晶体生长温度和生长压力一定时间，得到 N 型碳化硅晶体。

2.如权利要求 1 所述的制备方法，其特征在于，所述氮化硅粉的添加量为所述晶体生长原料总质量的 0.2%~2%。

3.如权利要求 1 所述的制备方法，其特征在于，所述硅粉的添加量为所述晶体生长原料总质量的 0.1%~3%。

4.如权利要求 1 所述的制备方法，其特征在于，所述氮化硅粉的中位粒径 D50 为0.3~0.7 µm，所述硅粉的中位粒径 D50 为 0.3~0.7 µm。

5.如权利要求 1 所述的制备方法，其特征在于，所述氮化硅粉的纯度不低于 99.99%，总氧含量不低于 0.05%，含氮量不低于 38%，α相含量95%；所述硅粉的纯度不低于99.99%。

6.如权利要求 1~5 任一所述的制备方法，其特征在于，在 S1 步骤中，将所述氮化硅粉和硅粉放置于至少两个小坩埚内部，所述小坩埚四周填充所述碳化硅粉。

7.如权利要求 6 所述的制备方法，其特征在于，所述小坩埚沿水平方向至少设置两排， 其中靠近所述籽晶托的一排所述小坩埚内放置所述氮化硅粉，靠近所述坩埚底部的所述小坩埚内放置所述氮化硅粉和硅粉。

8.如权利要求 6 所述的制备方法，其特征在于，所述小坩埚的材质为多孔碳化钽陶瓷。

9.一种 N 型碳化硅晶体，其特征在于，采用上述权利要求 1~8 任一所述的制备方法制得。

10.一种采用如权利要求1~8 任一所述制备方法的N 型碳化硅晶体生长装置，包括生长炉、置于所述生长炉内部的坩埚，以及包覆在所述坩埚外侧的保温层，其特征在于，所述生长炉设置有载气进出口，所述载气流通于所述保温层及所述生长炉的内壁之间，所述坩埚包括设置在所述坩埚顶部的籽晶托，以及所述籽晶托下方的原料腔，所述原料腔内设置有至少两个小坩埚， 所述小坩埚沿水平方向排列为至少两排，所述小坩埚的材质为多孔碳化钽陶瓷。