[发明专利]一种高质量低电阻率的p型SiC单晶制备方法

摘要

本发明涉及一种高质量低电阻率p型SiC单晶的制备方法。该方法包括：在生长坩埚内提供SiC源材料和B掺杂剂、Al掺杂剂以及SiC籽晶；将Al掺杂剂盛于中心小坩埚内；将B掺杂剂分别盛于若干小坩埚内，对称放置于所述中心小坩埚两侧或四周；炉内抽真空后，通入氩气作为载气；中频感应加热所述生长坩埚建立温度梯度，提供生长环境；SiC及B掺杂剂、Al掺杂剂升华至SiC籽晶进行晶体生长。本发明的方法能保持生长的p型SiC单晶在晶体径向和轴向掺杂的均匀性，切割成晶片后，不仅其电阻率得以降低，而且在晶体轴向、径向上的电阻率偏差也明显减小。

主权项

1.一种低电阻率的p型SiC单晶制备方法，包括：‑在放置于炉室内的生长坩埚内，提供SiC源材料和B掺杂剂、Al掺杂剂以及与原料呈间隔关系的SiC籽晶；将Al掺杂剂原料盛于一小坩埚内放置在所述生长坩埚中心且被SiC源材料包裹；将B掺杂剂原料分别盛于若干小坩埚内，对称放置于所述生长坩埚中心轴线两侧或四周，且被SiC源材料包裹；所述盛B掺杂剂的小坩埚的数量为偶数个；B掺杂剂位于SiC源材料中的高温区，Al掺杂剂位于SiC源材料中的低温区；‑炉内抽真空后，通入氩气作为载气；中频感应加热所述生长坩埚建立温度梯度，提供生长环境；‑ SiC及B掺杂剂、Al掺杂剂升华至SiC籽晶，进行晶体生长；‑ p型SiC单晶生长结束后，对晶体进行原位退火，缓慢降至室温，得p型SiC单晶；所得p型SiC单晶电阻率值＜1 Ω·cm，整个晶体的电阻率轴向上偏差不超过15%，径向上电阻率偏差不超过10%；制备p型6H‑SiC单晶时，采用6H‑SiC籽晶的Si面作为晶体生长面，B掺杂剂的重量占SiC粉料重量的0.01%‑1.0%，Al掺杂剂的重量占SiC粉料重量的0.01%‑5.0%；或者制备p型4H‑SiC单晶时，采用4H‑SiC籽晶的C面作为晶体生长面，B掺杂剂的重量占SiC粉料重量的0.02%‑3.0%，Al掺杂剂的重量占SiC粉料重量的0.1%‑5.0%。