[发明专利]用于碳化硅单晶生长的高纯碳化硅原料的合成方法

权利要求书

1.一种用于碳化硅单晶生长的高纯碳化硅原料的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括：

配料工序：采用高纯Si粉和高纯C粉为原料，所述高纯Si粉和高纯C粉的摩尔比大于1：1且在1.5：1以下；

预处理工序：将所述高纯Si粉和高纯C粉放入坩埚中，然后置于加热炉中，对所述加热炉的生长室抽高真空至1×10^-3Pa以下，同时将温度升高至600～1300℃；以及

高温合成工序：在规定压力的高纯非氧化性气氛下，于反应温度1500～2500℃下，保持反应2～20小时，而后降至室温，即可得到用于碳化硅单晶生长的高纯碳化硅原料。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述高纯Si粉和高纯C粉的纯度大于99.99%。

3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述高纯Si粉和高纯C粉的摩尔比为1.05：1～1.1：1。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，在所述预处理工序中，将温度升高至1000～1300℃。

5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，在所述高温合成工序中，反应温度为1800～2100℃。

6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述高纯非氧化性气氛的纯度大于99.999%，所述规定的压力为1.066×10⁵Pa以下。

7.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于，所述规定的压力为1.0×10⁴ ～7.0×10⁴Pa。

8.根据权利要求1、5、6或7所述的合成方法，其特征在于，所述高纯非氧化性气氛为惰性气氛或惰性气氛和还原性气氛的混合气氛。

9.根据权利要求8所述的合成方法，其特征在于，所述高纯非氧化性气氛为惰性气氛和还原性气氛的混合气氛，其中，惰性气氛和还原性气氛的混合气氛指氩气和或/氦气与氢气或其相互混合的气体。

10.根据权利要求9所述的合成方法，其特征在于，所述高纯非氧化性气氛为氩气与氢气的混合气氛，其中所述氩气与氢气的体积比为90∶10以下。

11.根据权利要求1或5所述的合成方法，其特征在于，所述高温合成工序包括：第一合成工序：将温度升温至第一反应温度，反应20分钟；

第二合成工序：升温或降温至第二反应温度再反应2小时；以及

重复所述第一合成工序和第二合成工序；

其中，所述第一反应温度和第二反应温度分别独立的选自所述反应温度中的任意值，且所述第一反应温度不同于所述第二反应温度。

12.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述加热炉为中频感应加热炉或电阻加热炉。

13.根据权利要求1所述的固相合成方法，其特征在于，所述坩埚为能用于2000℃及以上的石墨坩埚或氧化铝坩埚。