[发明专利]一种快速生长大尺寸碳化硅单晶的方法

摘要

本发明涉及一种快速生长大尺寸碳化硅单晶的方法。该方法包括将硅粉和碳粉混合料置于石墨坩埚底部，表面放置一个多孔石墨片；籽晶固定在石墨坩埚顶部，对生长室抽真空，向生长室通入Ar气或者Ar与H2的混合气体，加热至1600‑2000℃，压力800‑900mbar，反应2‑5小时，得到SiC源料；升温至2200‑2500℃，继续通入Ar气，降压，底部粉料升华至籽晶表面，生长30‑50小时，得到大尺寸SiC单晶。本发明可一次性合成碳化硅粉料并原位生长SiC单晶，成本低，工艺简单。

主权项

一种快速生长碳化硅单晶的方法，包括步骤如下：(1)将硅粉和碳粉按摩尔比1∶1混合均匀，平摊在石墨坩埚底部；在硅粉和碳粉混合料的表面放置一个多孔石墨片；所述硅粉粒度为10‑100μm，碳粉粒度为10‑100μm；所述多孔石墨片上孔的尺寸小于硅粉和碳粉的粒度；孔形状为圆形、方形、三角形或其他形状，周期性排列；所述多孔石墨片的孔形的尺寸为5‑90μm；(2)将籽晶固定在石墨坩埚顶部籽晶座上，对生长室抽真空，除去生长室中的氧气和氮气，同时将温度升高到1000℃，然后向生长室通入Ar气，或者Ar气与H2按体积比为5:1～9:1的混合气体，加热至1600‑2000℃，压力控制在800‑900mbar，保持反应时间2‑5小时，而后开始降温至室温，原位得到适用于SiC单晶生长的SiC源料；(3)升高温度至2200‑2500℃，继续通入Ar气，缓慢降压至10‑50mbar，底部粉料升华至籽晶表面，生长30‑50小时后，逐渐降温至室温，生长结束，得SiC单晶。