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摘要：作为第三代宽带隙半导体材料，碳化硅(SiC)具有的宽带隙、高热导率、高饱和电子迁移率及优异抗辐射能力等优异性能，在高温、高频、高功率电子器件方面有着巨大的运用潜力。目前，由于我国SiC单晶产业起步较晚，碳化硅晶片技术仍有着较多困难，特别是大尺寸SiC单晶生长、加工技术急需提升。本论文针对SiC晶片生产中的一些重要技术不足，与企业技术人员合作，在对改善SiC晶体生长工艺、优化生长设备及回收加工磨料方面做了一些浅析探讨，获得了如下结果：第一，浅析了物理气相传输法生长SiC晶体，原料高温线的形成机理和导致晶体开裂的晶体凸度不足。认为解决晶体凸度不足关键在于减少径向温度梯度。设计了一个生长室的温度梯度模型，采取抬高籽晶位置的策略，部分解决了晶体凸度过大而引起的晶体开裂不足。第二，设计了一种籽晶杆提拉，在装炉时可判断SiC原料坩埚的准确位置，制造简单，操作方便。相比原先的依靠工人感觉来定位，精度有了很大的提升。第三，提纯金刚石磨料技术，采取化学试剂清洗结合空气环境热处理，将回收的金刚石磨料中的金属和石墨杂质有效消除，达到提纯效果，降低了晶体加工成本。第四，提出了原料热处理和装料的标准。在原料热处理浅析中增加了原料表面结晶情况的参数；剖析了颗粒度大小对装料的影响，倡议对碳化硅原料进行振荡，以保证原料质量的一致性。以上技术成果，有望对提升企业的SiC晶片生产效率，降低生产成本产生有益的帮助。关键词：碳化硅论文物理气相传输法论文籽晶杆提拉论文金刚石磨料论文
摘要3-4
Abstract4-7
第一章 绪论7-21
1.1 引言7-8
1.2 碳化硅介绍8-12
1.2.1 碳化硅的晶体结构8-10
1.2.2 碳化硅的性质及运用10-12
1.3 碳化硅晶体生长设备12-14
1.4 真空室内部装置介绍14-15
1.5 碳化硅晶体生长策略15-18
1.5.1 晶体生长背景15-16
1.5.2 物理气相传输法16-18
1.6 晶体生长一般性工艺18-20
1.7 本论文工作选题和项目来源20-21
第二章 晶体凸度不足21-25
2.1 引言21-22
2.2 高温线—料底间距介绍22-23
2.3 碳化硅晶体凸度的解决23-25
第三章 高温线的制约25-29
3.1 引言25
3.2 籽晶杆提拉25-29
第四章 原料的处理及装料29-31
4.1 原料处理的规范化29-30
4.2 装料的标准化30-31
第五章 金刚石提纯31-34
5.1 引言31
5.2 实验31-32
5.3 结果与讨论32-34
工作总结及展望34-36
致谢36-37