[发明专利]用硅衬底β碳化硅晶体薄膜生长碳化硅单晶体

摘要

本发明利用硅衬底上异质外延的β碳化硅晶体薄膜生长碳化硅单晶体，属于晶体制备技术领域，是针对碳化硅这种难熔、难制晶体提出的一种特殊方法。这种方法把３Ｃ－SiＣ异质外延单晶薄层及其硅衬底作为一体化的液相外延衬底和源，利用硅衬底熔化后溶解石墨坩埚壁形成的碳饱和溶液，实现以β－SiＣ外延薄膜为籽晶进行的碳化硅晶体单面抛光的低温、低成本生长。由于生长过程只涉及高纯石墨和硅片，可避免升华法生长碳化硅的高度杂质补偿。$＃!

主权项

一种利用硅衬底上的β碳化硅晶体薄膜生长碳化硅单晶体的方法，通过下述方法和步骤实现：本发明提供的方法是，利用以常规方法制备的硅衬底β碳化硅晶体薄膜，在石墨坩埚中将其硅衬底熔化，形成使固体碳化硅薄膜反过来成为衬底并浸润于碳饱和硅溶液中的碳化硅液相外延系统，藉以生长碳化硅单晶体；其具体步骤如下：(1)，用常规气相异质外延法在硅衬底上制备均匀性好的β-SiC外延薄膜；(2)，将带有β-SiC薄膜的硅衬底置于电子纯石墨坩埚中，坩埚置于10-4Pa高真空室内；(3)，在上述高真空或高真空后的充氩气氛保护下，用高频加热或电阻加热方式将硅衬底加热到其熔点1410℃令其熔化；(4)，继续升高硅溶液的温度，在1600～1900℃范围内根据生长速率的需要确定生长温度，保持恒温，使碳化硅液相外延在准静态条件下进行，生长速率在0.1-10μm/min之间由生长温度调节。