研究表明,高纯硅粉粉体的纯度以及粒度、晶体类型等参数对PVT法生长的碳化硅单晶质量和后续器件质量有一定的影响。
本文叙述了用PVT法合成单晶生长用高纯碳化硅粉末的过程。
高纯硅粉粉末的合成方法及展望。
高纯硅粉的合成方法
高纯硅粉的合成方法很多,可分为三种。
一种方法是固相法,其中有代表性的有碳热还原法、自蔓延高温合成法和机械粉碎法;
二种方法是液相法,其中有代表性的方法有溶胶-凝胶法和聚合物热分解法。第三种方法是气相法,包括化学气相沉积法、等离子体法和激光诱导法。
高纯硅粉各种配置方法的优缺点
固相法合成碳化硅粉体经济,原料来源广泛,价格低廉,易于工业化生产。但是用这种方法合成的碳化硅粉末杂质含量高,质量低;高温自蔓延法是利用高温给反应物初始的热量开始化学反应,然后利用自身化学反应的热量使未反应的物质继续完成化学反应。但由于 si 和 c 的化学反应放出的热量较少,需要加入其他添加剂来维持自蔓延反应,这不可避免地导致杂质元素的引入。
目前,液相合成碳化硅粉的技术已经比较成熟,利用液相合成的碳化硅粉具有高纯度和纳米级的粉末,但是工艺比较复杂,而且容易产生对人体有害的物质。
气相法合成的碳化硅粉纯度高,粒径小,是目前合成高纯碳化硅粉的常用方法。但是这种合成方法成本高,收率低,不适合大规模生产。