一种生长高纯半绝缘碳化硅单晶的方法及装置

摘要

本发明涉及一种高纯半绝缘碳化硅单晶的方法及装置，属于单晶生长技术领域。本发明采用特定装置将生长SiC单晶用坩埚及保温材料进行预处理，并在单晶生长过程中引入特定的气体，有效减少SiC单晶中的施主杂质N、受主杂质B及金属离子杂质，提高了电阻率，并且避免了钒掺杂半绝缘SiC的深俘获中心对高频大功率器件功率输出的影响，制得了高纯半绝缘碳化硅单晶。

主权项

一种生长高纯半绝缘碳化硅单晶的方法，其特征在于：通过如下生长高纯半绝缘碳化硅的装置实现；该装置包括生长室(9)，所述生长室(9)采用下开盖方式，生长室(9)的外部设置可上下移动的感应加热器，所述生长室(9)的下部连接有大气隔离室(1)，大气隔离室(1)上设置有操作窗口，大气隔离室(1)的一侧连接有过渡室(15)，所述过渡室(15)内设有去除杂质的加热装置，所述大气隔离室、过渡室和生长室上均设有保持内部环境处于保护气体状态或真空状态的机构，大气隔离室(1)的下部还设有吸尘器接口(22)；所述大气隔离室(1)以及生长室(9)内均充满惰性气体；生长高纯半绝缘碳化硅单晶的具体步骤为：(1)将生长SiC单晶用坩埚、保温材料及源料置于过渡室(15)内，对过渡室(15)同时进行抽真空和加热干燥，然后向其中充入惰性气体，最后将坩埚、保温材料及源料置入充有惰性气体的大气隔离室(1)；(2)将大气隔离室(1)中的坩埚及保温材料移入生长室(9)中，抽真空并加热至1500～2400℃，保温1‑2h；(3)将处理后的坩埚及保温材料返回大气隔离室内，放入生长高纯半绝缘SiC用源料，然后重新置入SiC单晶生长室内，室内通入纯化后的混合气体，进行SiC单晶的生长。