[發明專利]一種快速有選擇性的降低SiC晶體中微管和位錯密度的方法

有效

• 申請號: 201810592023.4
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108411368B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 彭燕;陳秀芳;楊祥龍;徐現剛;胡小波;張用;張磊
• 申請（專利權）人: 山東大學;國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36;C30B23/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

1.一種快速有選擇性的降低SiC晶體中微管和位錯密度的方法，包括步驟如下：

(1) 選取微管密度1cm^-2、位錯密度小于5000cm^-2的SiC區域，并切割成為側面為極性面的對稱性晶體；

（2）將步驟（1）切割的對稱性晶體固定在SiC籽晶的多微管多位錯區域；

（3）將步驟（2）處理后的SiC籽晶進行兩個階段晶體生長，第一階段：低溫低壓促進側向生長，形成全片微管密度5cm^-2，位錯密度5000cm^-2的完整籽晶，第二階段：采用近似平衡態生長條件進行生長；近似平衡態生長條件為源料和籽晶溫度差為60-80℃；壓力在8-12mbar。

2.根據權利要求1所述的快速有選擇性的降低SiC晶體中微管和位錯密度的方法，其特征在于，步驟（1）中晶體的晶型與步驟（2）SiC籽晶的晶型一致；晶體的微管密度0.1cm^-2、位錯密度≤10³cm^-2。

3.根據權利要求1所述的快速有選擇性的降低SiC晶體中微管和位錯密度的方法，其特征在于，步驟（1）中切割后的晶體為具有3次、6次對稱性晶體，其側面為極性面，極性面為（1-100）或（11-20）面；切割后的晶體通過高溫退火或者拋光去除切割的損傷層。

4.根據權利要求1所述的快速有選擇性的降低SiC晶體中微管和位錯密度的方法，其特征在于，步驟（2）中，SiC籽晶為大于4英寸的籽晶，晶型為4H、6H、3C或者15R。

5.根據權利要求1所述的快速有選擇性的降低SiC晶體中微管和位錯密度的方法，其特征在于，步驟（2）中，所述的固定方式采用石墨膠或金屬鍍膜的方式進行固定。

6.根據權利要求1所述的快速有選擇性的降低SiC晶體中微管和位錯密度的方法，其特征在于，步驟（3）中，低溫低壓生長為：在低于生長溫度200-400℃，壓力為0.1-30mbar條件下，生長時間2-20h。

7.根據權利要求6所述的快速有選擇性的降低SiC晶體中微管和位錯密度的方法，其特征在于，低溫低壓生長溫度為1700-2200℃，壓力為0.5-5mbar，生長時間為8-10h。

8.根據權利要求1所述的快速有選擇性的降低SiC晶體中微管和位錯密度的方法，其特征在于，步驟（3）中，側向生長速率大于8um/h，籽晶處理階段的軸向生長速率小于60um/h。

9.根據權利要求8所述的快速有選擇性的降低SiC晶體中微管和位錯密度的方法，其特征在于，步驟（3）中，側向生長速率為10-20um/h，籽晶處理階段的軸向生長速率為40-50um/h。