[发明专利]一种调控掺杂浓度的SiC生长方法及装置

权利要求书

1.一种调控掺杂浓度的SiC生长方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供一坩埚；

将SiC源放入所述坩埚中；

将SiC籽晶固定在所述坩埚上；

加热所述坩埚，在所述SiC籽晶与所述SiC源之间建立一个主要热梯度，促使所述SiC源升华的气体向所述SiC籽晶传输以采用升华法在所述SiC籽晶上生长SiC晶体；

通入掺杂气体，在生长所述SiC晶体时对所述SiC晶体进行掺杂；

采用光波监测系统监测正在生长的所述SiC晶体的掺杂浓度，并根据监测到的掺杂浓度控制通入的所述掺杂气体的气体流量；

其中，固定所述SiC籽晶时，使所述SiC籽晶的宏观生长表面相对于所述主要热梯度形成一锐角夹角θ1。

2.根据权利要求1所述的调控掺杂浓度的SiC生长方法，其特征在于：所述坩埚采用石墨坩埚。

3.根据权利要求1所述的调控掺杂浓度的SiC生长方法，其特征在于：所述SiC源采用SiC颗粒原料。

4.根据权利要求1所述的调控掺杂浓度的SiC生长方法，其特征在于：所述掺杂气体包括含N气体、含Al气体及含B气体中的一种。

5.根据权利要求1所述的调控掺杂浓度的SiC生长方法，其特征在于：所述掺杂气体在所述坩埚的底部或中部与所述SiC源升华的气体混合后运送至所述SiC籽晶表面。

6.根据权利要求1所述的调控掺杂浓度的SiC生长方法，其特征在于：所述光波监测系统采用傅里叶变换红外光谱分析法监测正在生长的所述SiC晶体的掺杂浓度。

7.根据权利要求1所述的调控掺杂浓度的SiC生长方法，其特征在于：所述锐角夹角θ1为70-89度。

8.一种调控掺杂浓度的SiC生长装置，其特征在于，包括：

坩埚；

SiC源，置于所述坩埚内；

籽晶固定器，设置于所述坩埚顶部；

SiC籽晶，固定于所述籽晶固定器上；

主要热梯度，形成于所述坩埚内，由所述坩埚底部指向所述坩埚顶部，促使所述SiC源的升华气体向所述SiC籽晶传输，且所述籽晶固定器使所述SiC籽晶的宏观生长表面相对于所述主要热梯度形成一锐角夹角θ1；

透明管，设置于所述籽晶固定器上并穿过所述籽晶固定器直至所述SiC籽晶表面；

光波监测系统，设置于所述坩埚顶部的上方，探测穿过所述透明管的光波，以监测所述SiC籽晶上生长SiC晶体的掺杂浓度。

9.根据权利要求8所述的调控掺杂浓度的SiC生长装置，其特征在于：所述坩埚为石墨坩埚，包括一石墨底座和沿所述石墨底座边缘向上延伸的石墨侧壁管。

10.根据权利要求8所述的调控掺杂浓度的SiC生长装置，其特征在于：所述SiC源为SiC颗粒原料。

11.根据权利要求8所述的调控掺杂浓度的SiC生长装置，其特征在于：所述锐角夹角θ1为70-89度。

12.根据权利要求8所述的调控掺杂浓度的SiC生长装置，其特征在于：所述籽晶固定器设有一籽晶固定面，所述SiC籽晶固定于所述籽晶固定面上，使所述SiC籽晶的宏观生长表面与所述籽晶固定面平行，且所述籽晶固定面相对于水平面形成一锐角夹角θ2。

13.根据权利要求12所述的调控掺杂浓度的SiC生长装置，其特征在于：所述锐角夹角θ2为1-20度。

14.根据权利要求8所述的调控掺杂浓度的SiC生长装置，其特征在于：所述籽晶固定器架设于所述坩埚的侧壁上缘，覆盖所述坩埚顶部。