PVT法生長6H-SiC單晶工藝的初步探索.pdf

1、本文利用PVT法生長6H-SiC單晶的原理和生長設備的構成與功能，探索了用PVT法生長6H-SiC單晶的工藝，并利用自制的碳化硅晶體生長設備成功地進行了生長6H-SiC單晶錠的實驗。
　　論文首先簡要介紹在未安裝籽晶的情況下，SiC粉料在石墨坩堝下部升華，在坩堝上部石墨蓋上再結晶為多晶錠的實驗摸索過程。經過這些實驗摸索，初步掌握了SiC粉料按適當速率分解升華的基本工藝條件、以及在這些條件下SiC多晶體的生長速率。在此基礎上，通過對

2、溫度和背景壓力等工藝參數(shù)的調整，基本掌握了有效控制SiC晶體生長過程的方法。最后，建立了6H-SiC單晶生長的工藝條件，進行了四次不同的6H-SiC單晶生長實驗:
　　(1)第一次:生長時間為24h，晶錠直徑約為2英寸，長度約為4.1～5.36mm，平均生長速率約為0.197mm/h。晶錠表面狀態(tài)良好，為綠色透明體，X射線衍射分析表明該晶錠為6H-SiC單晶。
　　(2)第二次:以第一次實驗長出的晶錠為籽晶，用新坩堝裝新料作

3、二次生長，生長時間為60h，生長過程中發(fā)生坩堝穿孔，實驗失敗。
　　(3)第三次:生長時間為47h，晶錠直徑約為2英寸，長度約為7.1～24.2mm，平均生長速率約為0.333mm/h。因晶錠的生長前沿在生長后期與升華源表面接觸而使熱場發(fā)生明顯變化，影響了晶錠的正常生長，晶錠表面形貌粗糙，大部分呈灰色;
　　(4)第四次:生長時間為30h，晶錠直徑約為2英寸，長度約為4.7～8.8mm，平均生長速率約為0.225mm/h。晶