[发明专利]一种改进的碳化硅原料合成方法

权利要求书

1.一种碳化硅原料合成方法，利用如碳化硅原料合成系统以实施，其特征在于：

所述碳化硅原料合成系统，包括线圈(1)、石英管(2)、保温筒(3)、原料粉体(4)、下测温仪(5)、上测温仪(6)、石墨坩埚(7)；以及合成炉、机械泵、分子泵、电机丝杆传动装置(8)；

所述保温筒(3)、原料粉体(4)、下测温仪(5)、上测温仪(6)、石墨坩埚(7)均位于合成炉之内；

石英管(2)位于线圈(1)和保温筒(3)之间，石墨坩埚位于保温筒之内，原料粉体位于石墨坩埚之内，下测温仪(5)位于保温筒下方，上测温仪(6)位于保温筒上方；

所述电机丝杆传动装置(8)包括左电机(81)、左丝杆(82)、左滑动部(83)、左吊杆(84)，以及右电机(85)、右丝杆(86)、右滑动部(87)、右吊杆(88)，左电机位于左丝杆上方并带动左丝杆旋转，左丝杆上连接有与丝杆相配合的左滑动部，左滑动部与左吊杆固定连接，左丝杆与左吊杆均竖直设置，线圈左侧分级固定在左吊杆之上；右电机位于右丝杆上方并带动右丝杆旋转，右丝杆上连接有与丝杆相配合的右滑动部，右滑动部与右吊杆固定连接，右丝杆与右吊杆均竖直设置，线圈右侧分级固定在右吊杆之上；

所述左电机(81)和右电机(85)均连接至PLC控制器；

碳化硅原料合成方法的具体步骤为：

(1)称取摩尔比为1:1.01-1.10的碳粉和硅粉，并加入碳粉和硅粉总重量的0.1％-0.5％的聚四氟乙烯粉末，在球磨罐中混合研磨1h以上，得到步骤(1)混合物；

(1A)预先进行试车步骤，通过记录左电机和右电机的移动起始位置和电机转动和两组线圈(1)移动距离的数据量关系，为PLC控制器编制预设移动程序；

(2)将步骤(1)混合物装入石墨坩埚中，并将坩埚放入碳化硅原料合成炉中；

(3)使用机械泵和分子泵将合成炉内压力抽至10^-2Pa以下，开始加热，加热过程中，加热至1400-1600℃时，按照预设移动程序开始移动线圈位置；所述移动线圈位置是上下的往复移动方式；保持温度在1400-1600℃之间；线圈移动速率为1-10mm/h；

(4)加热完成后，在碳化硅原料合成炉腔室内冲入体积比例为1：0.5-2的氩气和氦气，停止加热，自然冷却至室温，得到步骤(4)产物；

(5)取出石墨坩埚，对步骤(4)产物进行破碎、筛分，得到碳化硅晶体生长的原料。

2.根据权利要求1所述的碳化硅原料合成方法，其特征在于：

在步骤(3)中，线圈移动方向为，向上移动10-30mm后，开始向下移动20-60mm，然后再向上移动20-60mm，如此往复至停止加热。