[发明专利]一种新型绝缘硅复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种新型绝缘硅复合材料，包含中间绝缘层；所述中间绝缘层的上表面和下表面分别设置有单晶硅片；其特征在于：所述中间绝缘层，包含二氧化硅基多元无机复合材料层；所述二氧化硅基多元无机复合材料层的上表面设置有第一二氧化硅膜层；所述二氧化硅基多元无机复合材料层的下表面设置有第二二氧化硅膜层。

2.根据权利要求1所述的新型绝缘硅复合材料，其特征在于：所述二氧化硅基多元无机复合材料层由二氧化硅基多元无机复合材料制成，所述二氧化硅基多元无机复合材料的化学式为SiO₂-Al₂O₃-PbO。

3.根据权利要求1所述的新型绝缘硅复合材料，其特征在于：所述新型绝缘硅复合材料的层间结构为Si-SiO2-(SiO2-Al2O3-PbO)-SiO2-Si。

4.上述权利要求之一所述新型绝缘硅复合材料的制备方法：包含以下步骤：

①、先在单晶硅片的一个表面上热生长出一层二氧化硅膜层； 

②、将二氧化硅基多元无机复合材料用有机挥发性溶剂溶解分散后，均匀涂镀于二氧化硅膜层的外表面，形成平整的二氧化硅基多元无机复合材料层；

③、将两份②中最终获得的本成品相对叠加在一起，使两者的二氧化硅基多元无机复合材料层紧密贴合在一起，然后均匀加压；

④、将③中最终获得的半成品送入超净真空炉内，然后缓慢升温，至熔凝温度后恒温，使③中获得的两个二氧化硅基多元无机复合材料层充分熔合并排出气泡，而后再缓慢降温固化，最后经退火程序处理。

5.根据权利要求4所述的新型绝缘硅复合材料的制备方法，其特征在于：所述单晶硅片通过半导体直拉CZ工艺或区融FZ工艺制备而成。

6.根据权利要求4所述的新型绝缘硅复合材料的制备方法，其特征在于：所述二氧化硅膜层通过热氧化生长在单晶硅片的表面上，当所述二氧化硅膜层的厚度小于300纳米时，采用高温干氧氧化工艺，以保证最佳成膜质量。

7.根据权利要求4所述的新型绝缘硅复合材料的制备方法，其特征在于：所述二氧化硅膜层通过热氧化生长在单晶硅片的表面上，当所述二氧化硅膜层的厚度超过300纳米时，采用高温干氧-湿氧-干氧混合工艺，以可获取成膜效率和成膜质量的最优折衷。

8.根据权利要求4所述的新型绝缘硅复合材料的制备方法，其特征在于：所述二氧化硅膜层也可采用CVD/PVD或溅射成膜工艺制备而成。

9. 根据权利要求4所述的新型绝缘硅复合材料的制备方法，其特征在于：所述二氧化硅基多元无机复合材料通过高温烧结-粉碎或溶胶凝胶法制备而成，其熔凝温度为750~1200℃。

10.根据权利要求4所述的新型绝缘硅复合材料的制备方法，其特征在于：④中缓慢升温过程中保持不断抽取真空；至熔凝温度后恒温，使③中获得的两个二氧化硅基多元无机复合材料层充分熔合并排出气泡。