PVT法生長(zhǎng)6H-SiC單晶工藝的初步探索.pdf

1、本文利用PVT法生長(zhǎng)6H-SiC單晶的原理和生長(zhǎng)設(shè)備的構(gòu)成與功能，探索了用PVT法生長(zhǎng)6H-SiC單晶的工藝，并利用自制的碳化硅晶體生長(zhǎng)設(shè)備成功地進(jìn)行了生長(zhǎng)6H-SiC單晶錠的實(shí)驗(yàn)。
　　論文首先簡(jiǎn)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(jié)晶為多晶錠的實(shí)驗(yàn)摸索過程。經(jīng)過這些實(shí)驗(yàn)摸索，初步掌握了SiC粉料按適當(dāng)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(zhǎng)速率。在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)

2、溫度和背景壓力等工藝參數(shù)的調(diào)整，基本掌握了有效控制SiC晶體生長(zhǎng)過程的方法。最后，建立了6H-SiC單晶生長(zhǎng)的工藝條件，進(jìn)行了四次不同的6H-SiC單晶生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn):
　　(1)第一次:生長(zhǎng)時(shí)間為24h，晶錠直徑約為2英寸，長(zhǎng)度約為4.1～5.36mm，平均生長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)長(zhǎng)出的晶錠為籽晶，用新坩堝裝新料作

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