[发明专利]一种碳化硅晶体微管的愈合方法及碳化硅产品和应用

说明书

本申请公开了一种碳化硅晶体微管的愈合方法及碳化硅产品和应用。所述方法包括：S1、将含有贯穿微管的碳化硅晶体完全浸入坩埚内的熔液中；所述熔液的温度低于所述碳化硅晶体的熔点；S2、使所述熔液在所述碳化硅晶体的所述贯穿微管中进行液相生长结晶；S3、将所述碳化硅晶体从所述熔液中取出，获得所述贯穿微管数量降低的碳化硅晶体。本发明能在碳化硅晶体生长完成后进行微管愈合，无需在碳化硅晶体生长过程中进行调节，操作简单方便，便于实施，可有效降低碳化硅晶体中的微管数量，提高晶体的质量，还可以提高碳化硅产品应力分布均匀性、提高碳化硅产品导电性能。

技术领域

本发明涉及碳化硅单晶生产领域，具体说是一种碳化硅晶体微管的愈合方法及碳化硅产品和应用。

背景技术

碳化硅作为第三代半导体材料具有杰出的物理和电子学性能，作为具有高临界击穿电场和高热导率的宽禁带半导体材料，已经证明了具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。

目前，成熟的产业化生长碳化硅的方法是PVT法，但这种方法具有很多的不确定性。PVT法是在密闭的石墨坩埚中生长，生长过程不可见，而其中无论是碳硅比，坩埚的石墨化还是籽晶的缺陷，都会在生长过程中不可避免的带来多晶、多型和微管等许多缺陷，这不仅限制了碳化硅产量的提升，同时对电子器件的性能也有着很大的影响。

在各种缺陷中，微管是对电子器件具有破坏性的缺陷，人们对微管的起源已有清晰的了解，但在碳化硅微管如何修复方面尚无成熟方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种碳化硅晶体微管的愈合方法及碳化硅产品和应用，所述方法具有操作简单方便、能有效降低晶体中微管数量、提高晶体质量如提高碳化硅产品应力分布均匀性、提高碳化硅产品导电性能等优点。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种碳化硅晶体微管的愈合方法，包括：

S1、将含有贯穿微管的碳化硅晶体完全浸入坩埚内的熔液中；所述熔液的温度低于所述碳化硅晶体的熔点(以防止碳化硅晶体融化或分解)；所述贯穿微管的两端贯穿至所述碳化硅晶体的表面；

所述晶体具体可以是晶片，也可以是晶锭；

所述熔液可为碳化硅熔液或硅熔液；

S2、使所述熔液在所述碳化硅晶体的所述贯穿微管中进行液相生长结晶；

S3、将经步骤S2处理过的所述碳化硅晶体从所述熔液中取出，获得所述贯穿微管数量减少的碳化硅晶体，所述贯穿微管的修复效率可达100％。

本申请将微管分为三种类型，所述贯穿微管和非贯穿微管，所述非贯穿微管还分为两种情况：只有一端贯穿至碳化硅晶体表面的微管，以及位于碳化硅晶体内部的微管；

本申请的愈合方法适用于所述贯穿微管的修复，当微管位于晶体内部时，熔液无法进入其内并进行生长结晶，当微管的一端通至晶体表面时，修复后会在微管中产生气泡；如果晶体中大部分是所述非贯穿微管，可以通过切割晶体中间部分，使得大部分的所述非贯穿微管变为所述贯穿微管，以达到修复的目的；

即在上述愈合方法中，具体实施时，在所述步骤S1前，还可包括如下步骤S0-1：对所述碳化硅晶体进行处理(如切割、打磨等)以使所述非贯穿微管变为所述贯穿微管。

在上述愈合方法中，步骤S1和步骤S2之间，还包括如下步骤S1-2：使所述熔液进入所述碳化硅晶体的所述贯穿微管中；

优选的，所述步骤S1-2通过调节所述坩埚内部气压实现；