高纯度α-SiC粉料的合成

作者：张皓; 王英民; 陈建丽; 孟大磊

来源：半导体技术, 2021, 46(10): 779-807.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2021.10.007

• 高纯半绝缘(HPSI)
• 游离C
• α-SiC
• 自蔓延高温合成(SHS)法
• 高纯度

为获得高纯半绝缘(HPSI)SiC生长用粉料,采用自蔓延高温合成(SHS)法获得了高纯度α-SiC粉料。在合成小粒径β-SiC粉料基础上,对粉料进行物理破碎,通过二次合成,经高温相转变和再结晶过程得到大粒径α-SiC粉料。利用X射线衍射(XRD)、辉光放电质谱(GDMS)、二次离子质谱(SIMS)、扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度仪等测试手段对合成的粉料进行了表征和分析,并对使用该方法合成的SiC粉料进行了单晶生长验证,通过SIMS和非接触式电阻率测试仪等对SiC单晶的杂质浓度、电阻率等参数进行了测试。结果表明,增加破碎工艺环节后合成的α-SiC粉料N杂质浓度小于1.0×1016 cm-3,但粒径更大(平均值为1 853μm,中位径为1 851μm)、游离C质量分数更低(<0.01%)。采用高纯度α-SiC粉料减少了晶体内包裹物,有助于提高SiC晶体质量。

• 单位
  中国电子科技集团公司第四十六研究所