一种碳化硅薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳化硅薄膜的制备方法，属于半导体材料技术领域。本发明首先将硝酸镁，硝酸镍溶于蒸馏水中，再与尿素混合，用碱调节其pH后，对其进行水热反应生成的镁镍水滑石，接着将其与硅酸钠、盐酸混合，进行油浴发热后，置于马弗炉中进行煅烧，生成二氧化硅，再在氢气与碳粉的作用下，制成碳化硅薄膜。本发明的有益效果：避免了温度对制备碳化硅薄膜的影响，同时制备的碳化硅薄膜性质均匀性好，其制造成本大大降低，在高温、高频、大功率、光电子及抗辐射电子器件等方面具有巨大的应用潜力。

主权项

一种碳化硅薄膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）分别将100～150g的硝酸镁，120～150g的硝酸镍溶解于2～3L的蒸馏水中，随后加入硝酸镁质量20～30％的尿素，对其搅拌直至混合均匀后，再向其加入质量分数为30％的氢氧化钠溶液，调节其pH至6.6～7.0，并将该溶液置于水热釜中进行水热反应，控制温度120～150℃，反应2～3min后，使其冷却至室温；（2）将上述冷却至室温的混合物过滤，并利用乙酸乙酯洗涤分散过滤得到的滤饼，将其与硅酸钠按质量比1:1进行混合搅拌，控制搅拌速度为1200～1500r/min，搅拌30～45min后，在温度为15～20℃下，缓慢滴加质量分数为35％的盐酸，滴加的量与硅酸钠的质量比为1:3，待滴加完成后，对其进行油浴加热55～60℃，反应40～45min，使其冷却至室温，并在搅拌的同时向其通入CO₂气体，直至溶液中的pH为4～5；（3）将上述pH为4～5的混合溶液进行喷雾干燥，控制进口温度为200～250℃，出口温度为80～90℃，待喷雾干燥结束后，将干燥后的混合物置于马弗炉中煅烧，控制温度为500～600℃，煅烧30～45min后，向马弗炉中通入氢气，控制通入氢气的流量为0.02～0.06L/min，通入的量与混合物的质量比为1:100；（4）待通入结束后，提高马弗炉的温度至700～800℃后，再向其通入碳粉，通入的量与上述干燥后的干燥物的质量比为2:1，控制通入碳粉的流量为0.03～0.05L/min，待碳粉通入结束后，使其继续反应40～50min，保温1～2h；（5）待保温结束后，取出马弗炉中形成的粗碳化硅薄膜，使其冷却至室温后，再置于频率为80～100Hz的超声波中超声0.5～1.0h，即可形成碳化硅薄膜。