一种保持碳化硅单晶生长温度的方法

技术特征：
1.一种保持碳化硅单晶生长温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：提供碳化硅单晶生长设备进行至少两次单晶生长的加热实验，其中，每一次通过所述碳化硅单晶生长设备进行单晶生长的加热实验过程包括：在保持其他生长条件不变的前提下，对同一台碳化硅单晶生长设备的坩埚进行加热至坩埚盖顶部温度为相同预定温度后，以相应的固定加热功率加热相同预定时长直至坩埚盖顶部温度为t1，得到对应每次加热实验的不同固定加热功率值；对所述碳化硅单晶生长设备进行建模得到设备模型，利用所述加热实验的数据依次对通过所述碳化硅单晶生长设备进行单晶生长的加热实验过程进行模拟，得到对应每次模拟过程中当所述设备模型的坩埚盖顶部温度为t1时所述设备模型中碳化硅晶体表面的温度值分别为t2、t2
’…
，计算相邻温度值的温度差δt；在保持其他生长条件不变的前提下，通过所述碳化硅单晶生长设备进行单晶生长，当第i次使用所述碳化硅单晶生长设备进行单晶生长的加热实验时，对所述碳化硅单晶生长设备的坩埚进行加热至坩埚盖顶部温度为相同所述预定温度后，通过调整相应的固定加热功率加热相同所述预定时长直至坩埚盖顶部温度为t1-δt
×
（i-1），式中，i=1、2
…
，从而保持对应的碳化硅晶体表面的温度一致。2.根据权利要求1所述的保持碳化硅单晶生长温度的方法，其特征在于，所述碳化硅单晶生长设备包括：坩埚、位于所述坩埚底部的碳化硅源粉、位于所述坩埚外侧的隔热层和位于所述碳化硅源粉上方的作为籽晶的碳化硅晶片。3.根据权利要求2所述的保持碳化硅单晶生长温度的方法，所述隔热层的外部还设有用于对所述坩埚进行加热的加热线圈，所述隔热层为石墨毡材质。4.根据权利要求1所述的保持碳化硅单晶生长温度的方法，其特征在于，对所述碳化硅单晶生长设备进行建模得到设备模型的步骤具体包括：通过数值模拟软件virtual reactor、comsol、ansys或传热计算程序对所述碳化硅单晶生长设备进行建模得到设备模型，所述设备模型包括设备加热模型。5.根据权利要求1所述的保持碳化硅单晶生长温度的方法，其特征在于，利用所述加热实验的数据依次对通过所述碳化硅单晶生长设备进行单晶生长的加热实验过程进行模拟包括：对所述设备模型设定与通过所述碳化硅单晶生长设备进行加热实验时一致的温度边界条件、以相应的固定加热功率进行加热的预定时长以及在每次加热实验中得到的不同固定加热功率值，进行加热模拟。6.根据权利要求1所述的保持碳化硅单晶生长温度的方法，其特征在于，所述其他生长条件包括所述坩埚中碳化硅源粉的装填量、生长炉内气体压力、加热线圈位置、热场结构。7.根据权利要求1所述的保持碳化硅单晶生长温度的方法，其特征在于，所述预定温度为2000℃~2500℃。

技术总结
本发明涉及碳化硅单晶生长技术领域，公开了一种保持碳化硅单晶生长温度的方法，包括：对碳化硅单晶生长设备进行建模得到设备模型并对加热实验进行模拟，得到对应每次模拟过程中所述设备模型的碳化硅晶体表面的温度值，计算相邻实验温度值的温度差ΔT；通过碳化硅单晶生长设备进行实际单晶生长，以相应的固定加热功率加热相同所述预定时长直至坩埚盖顶部温度为T1-ΔT


技术研发人员：韩学峰 皮孝东 杨德仁 王亚哲 徐所成
受保护的技术使用者：浙江大学杭州国际科创中心
技术研发日：2022.03.14
技术公布日：2022/4/12