[发明专利]一种改良石墨坩埚及其制备方法与应用有效
申请号: | 202310280783.2 | 申请日: | 2023-03-22 |
公开(公告)号: | CN115974587B | 公开(公告)日: | 2023-06-27 |
发明(设计)人: | 黄秀松;郭超;母凤文 | 申请(专利权)人: | 青禾晶元(天津)半导体材料有限公司 |
主分类号: | C04B41/80 | 分类号: | C04B41/80;C30B11/00;C30B29/36;C30B15/10 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 赵颖 |
地址: | 300459 天津市滨海新区滨海高新区塘沽海洋*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 改良 石墨 坩埚 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种改良石墨坩埚的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:含氧气氛下热处理石墨坩埚的内腔,得到所述改良石墨坩埚;
所述热处理的温度为700-1000℃,时间为2-20h;
所述含氧气氛所用气体的流量为100-1000mL/min;
所述含氧气氛所用气体包括空气和/或氧气;
在含氧气氛下热处理石墨坩埚,使坩埚内腔表面的石墨与氧气发生反应,生成的CO2气体随着气体离开坩埚内腔;随着热处理的持续,石墨坩埚的内腔表面形成孔隙结构;而且,沿远离改良石墨坩埚中心轴的方向,所述孔隙结构的孔隙率逐渐降低。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述石墨坩埚的外径为150-300mm,内径为130-280mm,高度为100-300mm。
3.一种改良石墨坩埚,其特征在于,所述改良石墨坩埚由权利要求1或2所述的制备方法得到;
所述改良石墨坩埚的内壁为孔隙结构;沿远离改良石墨坩埚中心轴的方向,所述孔隙结构的孔隙率逐渐降低。
4.一种用于碳化硅晶体生长的装置系统,其特征在于,所述装置系统包括如权利要求3所述的改良石墨坩埚、设置于石墨坩埚上部的坩埚盖以及穿设于坩埚盖开口处的籽晶生长装置。
5.一种如权利要求4所述装置系统的应用,其特征在于,所述装置系统用于SiC单晶的生长,所述应用包括如下步骤:
(1)改良石墨坩埚中形成含硅的合金溶液,籽晶生长装置与改良石墨坩埚反方向旋转;
(2)籽晶生长装置进入含硅的合金溶液,提拉后进行SiC单晶的生长;
步骤(2)所述提拉的速度为50-1000μm/h。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,步骤(1)所述籽晶生长装置的旋转速度为1-200rpm;
步骤(1)所述改良石墨坩埚的旋转速度为1-50rpm;
步骤(2)所述提拉的时间为20-100h。
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