專利分析:籽晶粘接劑和籽晶粘接方法以及碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法
碳化硅(SiC)是一種由碳和硅元素穩(wěn)定結(jié)合形成的晶體材料,具有高溫穩(wěn)定性、高硬度、耐腐蝕性等優(yōu)異物理和化學(xué)性質(zhì),因此在能源、電子、半導(dǎo)體、陶瓷和涂層等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。然而,碳化硅晶體在生長(zhǎng)初期,通常存在晶體質(zhì)量較差的問(wèn)題,這影響了整體晶體的質(zhì)量。
發(fā)明目的該專利的目的是提供一種能夠改善碳化硅晶體生長(zhǎng)質(zhì)量的籽晶粘接劑、籽晶粘接方法以及碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法。
主要技術(shù)方案籽晶粘接劑:該粘接劑包括粘接劑主體和吸氣劑,質(zhì)量比為1:(0.1~0.6)。吸氣劑為粉末狀,分散在粘接劑主體中,吸氣劑選自鈦、鋯、鉭和鈮中的一種或多種組合。
籽晶粘接方法:使用上述的籽晶粘接劑將籽晶粘貼于目標(biāo)粘接面,然后對(duì)籽晶粘接劑進(jìn)行真空熱壓固化。真空熱壓固化過(guò)程中,溫度從室溫升至第一預(yù)設(shè)溫度(150~250℃),保溫一定時(shí)間,再升至第二預(yù)設(shè)溫度(350~550℃),升溫速率不高于60℃/h。
碳化硅晶體的生長(zhǎng)方法:先按照上述籽晶粘接方法粘貼籽晶,然后進(jìn)行晶體生長(zhǎng)。
專利中描述了多個(gè)實(shí)施例,展示了不同粘接劑組合和熱壓固化條件下的碳化硅晶體生長(zhǎng)結(jié)果。以下是幾個(gè)關(guān)鍵實(shí)施例的描述:
實(shí)施例1:粘接劑主體為酚醛樹(shù)脂,吸氣劑為鉭粉末,溶劑為無(wú)水乙醇,質(zhì)量比為1:0.3:0.5。籽晶粘接劑在真空熱壓固化過(guò)程中,先從室溫升溫至200℃,升溫速率為100℃/h,保溫60分鐘,再升至450℃,升溫速率為50℃/h,保溫120分鐘。
實(shí)施例1籽晶背面形貌
實(shí)施例4:用鈮粉末替代鉭粉末,其他條件與實(shí)施例1相同。
- 對(duì)比例1:粘接劑中未加入吸氣劑,最終生長(zhǎng)得到的晶體背面粗糙、不均勻,顯示出粘接劑均勻性差,導(dǎo)致晶體質(zhì)量下降。
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