[实用新型]一种用于制备高纯碳化硅粉的混料装置和混料机

说明书

本申请公开了一种用于制备高纯碳化硅粉的混料装置和混料机，属于制备领域。该用于制备高纯碳化硅粉的混料装置包括装置本体、顶端部和底端部，所述顶端部位于装置本体顶部，所述底端部位于装置本体底部，所述装置本体包括至少一个气体入口和至少一个气体出口。该混料装置的结构简单，经该混料装置处理后的碳粉硅粉混料制备的碳化硅粉纯度高，操作方便，除杂效果好。

技术领域

本申请涉及一种用于制备高纯碳化硅粉的混料机，属于半导体材料制备领域。

背景技术

碳化硅单晶是最重要的第三代半导体材料之一，因其具有禁带宽度大、饱和电子迁移率高、击穿场强大、热导率高等优异性质，而被广泛应用于电力电子、射频器件、光电子器件等领域。高纯碳化硅单晶是制备高频、大功率微波器件的首选材料，但高纯半绝缘碳化硅单晶由于其纯度要求较高，故而单晶制备技术难度大，目前其制备技术仅为少数国家所掌握。高纯半绝缘碳化硅单晶纯度的主要技术难点是高纯碳化硅原料的制备。然而采用多数技术合成的碳化硅粉中杂质含量过高，尤其是氮含量，这会导致在后期使用碳化硅粉生长晶体时氮浓度过高，使得导电性过高，无法用于半绝缘衬底的器件。因此在制备碳化硅粉时控制氮含量成为该领域的重要问题。

为了控制碳化硅粉中的氮含量，专利CN 102701208中提出在碳化硅粉合成时进行Si粉碳粉的混合、高真空预热、惰性气体清洗、高温合成等工序减少氮含量的引入，从而合成高纯碳化硅粉，该方法在高温生长前期的高真空、惰性气体清洗的技术无法将混合之后粉料中埋藏的氮元素完全处理，同时多工序使得生长工艺复杂化。该专利中使用的碳粉硅粉混合的装置在混合碳粉和硅粉时会引入不必要的杂质，增大后期制备高纯碳化硅粉的除杂的难度和复杂性。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种用于制备高纯碳化硅粉的混料装置和混料机。经该混料装置处理得到的碳粉硅粉混料制得的碳硅粉的纯度高，操作简单，使用方便。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于制备高纯碳化硅粉的混料装置，其特征在于，所述混料装置包括装置本体、顶端部和底端部，所述顶端部位于装置本体顶部，所述底端部位于装置本体底部，所述装置本体包括至少一个气体入口和/或至少一个气体出口，所述顶端部设置有可打开的进料口，所述混料装置可形成密封的体系。

可选地，所述装置本体包括一个气体入口和一个气体出口。

可选地，所述气体出口和所述气体入口位于装置本体的不同高度。

可选地，所述底端部具有底板，所述底板与装置本体活动连接，所述底板为挡板阀。该挡板阀的设置可使得碳粉硅粉混料结束后方便将混料排出混料装置。

进一步地，所述混料装置的底端部的外侧设置有可使得接料桶密封连接的密封圈，在混料结束后可将混料装置直接与接料装置密封连接从而使得混料不与外界空气接触，进而混料不掺入杂质。

可选地，所述顶端部的开口可选自非金属接触的密封圈结构。

可选地，所述气体出口高于所述气体入口；所述气体出口位于装置本体的上部，所述气体入口位于装置本体的下部。进一步地，所述气体入口与所述气体出口位于装置本体的相对面。

作为一种实施方式，所述惰性气体入口高度低于所述碳粉硅粉混料的高度，所述气体出口高度高于所述碳粉硅粉混料的高度，该实施方式可使得所述碳粉硅粉混料充分与惰性气体接触而排出吸附的氮气等杂质。

可选地，所述气体入口为惰性气体入口，所述气体出口为抽真空气体出口。优选地，所述惰性气体为高纯惰性气体。进一步地，所述惰性气体选自氩气、氦气和氖气中的至少一种。

可选地，所述气体入口连接惰性气体提供单元，所述气体出口连接机械泵。进一步地，所述气体出口设置小于10微米的尼龙过滤网以防止碳粉混合硅粉排出桶体外。进一步地，所述气体出口设置小于5微米的尼龙过滤网以防止碳粉混合硅粉排出桶体外。