一种制备高纯半绝缘碳化硅晶体的方法

摘要

本发明公开了一种无深能级补偿元素的情况下制备高纯半绝缘碳化硅晶体的方法。该晶体的电阻率大于106欧姆·厘米、合适条件下可以达到109欧姆·厘米以上。通过快速的晶体生长速度控制晶体的电阻率，该速度足够快来主导晶体的电学性能。具体的晶体生长速度要求大于0.6mm/h、优选在2mm/h以上，晶体在热力学的极度非平衡状态下结晶生长，从而增加晶体中空位、空位集团或反位等原生的点缺陷浓度；然后，将生长完的碳化硅晶体以较快的降温速度冷却至1000℃-1500℃，确保晶体的点缺陷浓度足够补偿非故意掺杂形成的浅施主和浅受主浓度之差，达到半绝缘的电学性能。除了提高晶体的电阻率外，本发明进一步的优点是减少晶体微管数量。

主权项

一种制备高纯半绝缘碳化硅晶体的方法，其特征在于，该方法在没有掺杂深能级补偿元素的情况下生长高纯半绝缘碳化硅晶体，该方法包括：使用物理气相传输法生长碳化硅晶体，在生长中使碳化硅晶体在非热力学平衡状态下结晶生长，并且使碳化硅晶体的结晶速度达到或接近临界速度，从而在碳化硅晶体中生成比热力学平衡条件下结晶碳化硅晶体更高的原生点缺陷浓度；并且将生长结束的碳化硅晶体冷却到1000℃-1500℃范围内，以保留碳化硅晶体生长过程中形成的原生点缺陷，从而获得半绝缘碳化硅晶体，其中半绝缘碳化硅晶体的原生点缺陷浓度高于碳化硅晶体中的非故意掺杂形成的浅施主和浅受主浓度之差。