人工晶体学报

作者：李荣臻, 赵小玻, 魏华阳, 李丹, 周振翔, 倪代秦, 李勇, 李宏凯, 林清莲

单位：1.中材人工晶体研究院(山东)有限公司,济南 250200;；2.北京中材人工晶体研究院有限公司,北京 100018;；3.中材高新材料股份有限公司,北京 100021

关键词：碳化硅,多孔石墨,数值模拟,晶体生长,电阻加热,物理气相传输,

SiC是新一代射频器件和功率器件的理想材料,电阻式物理气相传输法由于具有温度均匀性,成为生长大尺寸SiC单晶的有效方法。近年来,多孔石墨等的使用提高了SiC晶体的质量和产量,而关于其机理的研究却相对较少。本文使用数值模拟的方法系统研究了多孔石墨对SiC晶体生长的影响,并进行了晶体生长验证。模拟结果表明:多孔石墨的使用提高了原料区域的温度及温度均匀性,增大了坩埚内轴向温差,对减弱原料表层的重结晶也具有一定作用;在生长腔内,多孔石墨改善了物质流动在整个生长过程中的稳定性,提高了生长区域的C/Si比,有助于减小相变发生概率,同时多孔石墨对晶体界面也起到改善作用。晶体生长结果实际验证了多孔石墨在提高传质均匀性、降低相变发生率和改善晶体外形上的作用。本文结果对于理解多孔石墨的作用机理以及改善SiC晶体生长条件具有实际意义。

来源：2023年第12期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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