[發(fā)明專利]碳化硅晶體以及用于生產(chǎn)其的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110237647.6
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN113337892A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伊利亞·茨維巴克;瓦拉他拉揚·倫加拉揚;安德魯·N·蘇齊茲;加里·E·魯蘭
• 申請（專利權(quán)）人: II-VI特拉華有限公司
• 主分類號: C30B29/36
• 分類號: C30B29/36;C30B31/10;C30B25/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;孫雅雯

1.一種組合物，包含鋁摻雜的碳化硅晶體，所述鋁摻雜的碳化硅晶體具有殘留的氮和硼雜質(zhì)，其中所述碳化硅晶體以比所述碳化硅晶體中的氮和硼的組合濃度更大的濃度包含鋁，以及所述碳化硅晶體在約400nm至約800nm的范圍內(nèi)的波長下的光吸收系數(shù)小于約0.4cm^-1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述碳化硅晶體中的硼的濃度小于或等于約1·10¹⁶cm^-3。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述碳化硅晶體中的氮的濃度小于或等于約1·10¹⁶cm^-3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述碳化硅晶體中的鋁的濃度小于約5·10¹⁷cm^-3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述碳化硅晶體基本上沒有鋁引起的缺陷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述碳化硅晶體是4H多型體或6H多型體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述碳化硅晶體在約450nm的波長下表現(xiàn)出低于約0.4cm^-1的吸收系數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述碳化硅晶體在約550nm的波長下表現(xiàn)出低于約0.05cm^-1的吸收系數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述碳化硅晶體在650nm的波長下表現(xiàn)出低于約0.01cm^-1的吸收系數(shù)。

10.一種用于制備鋁摻雜的碳化硅晶體的方法，包括：

在生長坩堝中提供碳化硅源材料和碳化硅單晶晶種；

在容器中提供包含含有鋁和氧的化合物的固體鋁摻雜劑源材料；以及

在所述容器被定位在所述生長坩堝中的情況下以以下方式加熱所述生長坩堝，所述方式有效于由所述生長坩堝中的所述碳化硅源材料產(chǎn)生含硅和碳的蒸氣以及由所述容器中的所述固體鋁摻雜劑源材料產(chǎn)生含鋁的蒸氣，以及有效于使所述含硅和碳的蒸氣和所述含鋁的蒸氣沉積在所述碳化硅單晶晶種上以生長所述鋁摻雜的碳化硅晶體，

其中所述容器包含抵抗所述鋁摻雜劑源和所述含鋁的蒸氣的損害的第一材料、和抵抗所述含硅和碳的蒸氣的損害的第二材料。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述加熱還有效于在所述容器中產(chǎn)生固體鋁氧化物并隨后使所述固體鋁氧化物熔化。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述容器包括至少部分地由所述第一材料形成的內(nèi)部組件、以及圍繞所述內(nèi)部組件布置并且至少部分地由所述第二材料形成的外部組件。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述容器包括至少部分地由所述第一材料形成的第一層、和至少部分地由所述第二材料形成的第二層。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第一材料包括選自鉭、鉬、鎢、錸、及其合金中的難熔金屬。

15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第二材料為難熔金屬碳化物。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述難熔金屬碳化物為碳化鉭或碳化鈮。

17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第二材料為石墨。

18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述容器還包括難熔碳化物的層。