β-SiC粉体中常见金属杂质的亚临界水热去除工艺
2021-09-13段晓波邓丽荣王嘉博陆树河王晓刚
硅酸盐通报 2021年8期
王 波,段晓波,3,邓丽荣,3,王嘉博,3,陆树河,3,王晓刚,3
(1.西安科技大学材料科学与工程学院,西安 710000;2.陕西省硅镁产业节能与多联产工程技术研究中心,西安 710000;3.咸阳新能源材料产业技术研究院,咸阳 712000)
0 引 言
碳化硅(SiC)作为第三代宽带隙半导体的代表材料之一,具有极为优良的理化性能。与第一代半导体硅(Si)和第二代半导体砷化镓(GaAs)等单晶材料相比,SiC具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和漂移速率大、临界击穿电场高和相对介电常数低等特点[1],在高频、大功率、耐高温、抗辐射半导体器件及紫外探测器和短波发光二极管等方面具有广阔的应用前景[2-3]。
半导体晶圆对原料粉体的纯度要求极为苛刻,金属杂质会沉积在籽晶表面导致晶体出现的缺陷和空洞明显增多,甚至在被污染的籽晶表面的晶体生长会被抑制或停止,严重影响晶体质量[4]。超细β-SiC粉体主要应用于半导体芯片设备用陶瓷器件,其对原料粉体的纯度要求极高。目前半导体材料所使用的SiC原料主要来源于气相法合成,成本高昂。受制于经济效益问题,目前工业上制备SiC粉体主要采用碳热还原法,产物中含有较多的金属杂质[5-6],必须寻找合适的方法去除其中的金属杂质,以期得到高纯的SiC粉体。物理除杂方法多采用磁铁除杂,这对于痕量元素的去除有天然缺陷,所以工业上多考虑化学法除杂。茆福炜[7]在80 ℃条件下用盐酸处理SiC微粉,赵平等[8]利用盐酸和草酸混合溶液常温下润浸处理金属杂质,孙毅等[9]在85 ℃条件下利用硫酸和硝酸去除铁杂质,付仲超[10]在超声条件下利用HF除杂。……
登录APP查看全文
