本技術(shù)涉及半導(dǎo)體制備，特別涉及一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

1、碳化硅是繼si和gaas(砷化鎵)之后發(fā)展起來的具有寬禁帶、高熱導(dǎo)率、高擊穿場強、高載流子飽及高抗輻射特性的第三代半導(dǎo)體材料，近年來迅速滲透到照明、電子電力器件等領(lǐng)域的各個角落，市場規(guī)?？焖偬嵘?，在新能源汽車、汽車燈照、通用照明、電動車、5g通訊應(yīng)用等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用市場，將成為未來新能源發(fā)展的方向之一。

2、目前普遍采用自蔓延法以高純石墨粉及高純硅粉為原料進行高純碳化硅粉料的合成，然而，由于高純石墨粉及高純硅粉粒度均較小，在微米級別，在粉料合成過程中的導(dǎo)熱率不高，造成各部分溫度存在較大溫差現(xiàn)象，導(dǎo)致合成的粉料粒徑大小不均勻，獲得的粉料需要進行破碎處理，在這過程中不可避免的造成外部雜質(zhì)的污染，難以獲得高純度粉料。如中國專利文件cn211620665u公開了一種用于制備高純碳化硅粉料的反應(yīng)器，該反應(yīng)器是用多個帶孔的石墨板將合成腔中的粉料進行隔開，粉料區(qū)上方與多孔石墨板設(shè)置間隙，在加熱爐加熱使得硅原料升華至與石墨板反應(yīng)生成高純碳化硅粉料；該方式雖可以得到純度較高的碳化硅粉料，但粉料需要進一步破碎處理，引入雜質(zhì)，并且該結(jié)構(gòu)獲得的粉料的產(chǎn)量受到限制，同時，升華上來的硅氣氛會在多孔石墨板與坩堝壁接觸的地方形成結(jié)晶，造成取料難度，并降低坩堝的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型目的是：提供一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中合成碳化硅粉料的反應(yīng)器生成的碳化硅粉料帶有大粒徑粉料，需要進一步破碎，會引入雜質(zhì)；以及現(xiàn)有技術(shù)中的合成碳化硅粉料的反應(yīng)器獲得的粉料的產(chǎn)量受到限制，取料難度，降低坩堝的使用壽命的問題。

2、本實用新型的技術(shù)方案是：一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，石墨坩堝，所述石墨坩堝包括直筒狀的鍋體、蓋設(shè)在鍋體上的蓋體；所述鍋體內(nèi)部的底面和側(cè)壁均滿鋪第一石墨紙，所述蓋體朝向鍋體的內(nèi)表面滿鋪第二石墨紙；所述第一石墨紙和第二石墨紙圍合形成原料腔，通過至少一張第三石墨紙將原料腔分隔成多個獨立的反應(yīng)腔，每個反應(yīng)腔內(nèi)放置有混合均勻的碳硅粉料。

3、優(yōu)選的，通過至少一張所述第三石墨紙將原料腔分隔成多個沿水平向或者豎直向獨立的反應(yīng)腔。

4、優(yōu)選的，多張所述第三石墨紙沿水平向等間距平行鋪設(shè)，且每張石墨紙的邊緣貼合第一石墨紙的豎直部分；每張所述第三石墨紙上均勻開始有通氣孔，所述通氣孔的直徑為2-5㎜。

5、優(yōu)選的，多張所述第三石墨紙沿豎直向等間距平行鋪設(shè)，且每張石墨紙的邊緣貼合第一石墨紙的豎直部分和水平部分。

6、優(yōu)選的，多張所述第三石墨紙沿豎直向交叉鋪設(shè)呈網(wǎng)格狀，且每張石墨紙的邊緣貼合第一石墨紙的豎直部分和水平部分。

7、優(yōu)選的，所述第一石墨紙、第二石墨紙、第三石墨紙的厚度為0.15-2㎜，所述第一石墨紙、第二石墨紙、第三石墨紙的密度為0.7g/cm3～1.3g/cm3；所述第一石墨紙和第二石墨紙在鍋體內(nèi)部和蓋體的內(nèi)表面的鋪設(shè)厚度為0.15-3㎜。

8、優(yōu)選的，相鄰兩張所述第三石墨紙的間距為20-100㎜。

9、優(yōu)選的，相鄰兩張所述第三石墨紙的間距為10-50㎜。

10、優(yōu)選的，所述鍋體和蓋體的厚度均為5-20㎜。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是：

12、(1)本實用新型中的一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，用更經(jīng)濟有效的石墨紙將混合均勻的碳硅粉料分成多組份，并對坩堝鍋體內(nèi)部的底面和側(cè)壁用石墨紙使其與碳硅粉料進行隔開，有效防止碳硅粉料與坩堝反應(yīng)造成碳化硅粉料不利于取出和坩堝使用壽命下降的情況；同時，利用石墨紙隔離碳硅粉料，可以利于熱量通過石墨紙傳遞到各部分，使溫度場更均勻；石墨紙相對于現(xiàn)有技術(shù)中的石墨塊或石墨板較薄，使得石墨紙的熱容較石墨塊和石墨板的熱容小，對溫度場的穩(wěn)定分布影響較小，石墨紙能很好的避免溫度不均勻的問題。

13、(2)本實用新型中一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，獲得的碳化硅粉料在粒徑上比較均勻，不存在較大的粒徑出現(xiàn)，不用考慮后面破碎或研磨造成外部雜質(zhì)污染；同時石墨紙對坩堝整個內(nèi)壁進行有效保護，能較好避免坩堝使用壽命降低，石墨紙的成本相較于石墨塊或者石墨板成本較低，在整體上本技術(shù)方案在成本上相對較低。

技術(shù)特征：

1.一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，其特征在于，包括：石墨坩堝，所述石墨坩堝包括直筒狀的鍋體、蓋設(shè)在鍋體上的蓋體；所述鍋體內(nèi)部的底面和側(cè)壁均滿鋪第一石墨紙，所述蓋體朝向鍋體的內(nèi)表面滿鋪第二石墨紙；所述第一石墨紙和第二石墨紙圍合形成原料腔，通過至少一張第三石墨紙將原料腔分隔成多個獨立的反應(yīng)腔，每個反應(yīng)腔內(nèi)放置有混合均勻的碳硅粉料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，其特征在于：通過至少一張所述第三石墨紙將原料腔分隔成多個沿水平向或者豎直向獨立的反應(yīng)腔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，其特征在于：多張所述第三石墨紙沿水平向等間距平行鋪設(shè)，且每張石墨紙的邊緣貼合第一石墨紙的豎直部分；每張所述第三石墨紙上均勻開始有通氣孔，所述通氣孔的直徑為2-5㎜。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，其特征在于：多張所述第三石墨紙沿豎直向等間距平行鋪設(shè)，且每張石墨紙的邊緣貼合第一石墨紙的豎直部分和水平部分。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，其特征在于：多張所述第三石墨紙沿豎直向交叉鋪設(shè)呈網(wǎng)格狀，且每張石墨紙的邊緣貼合第一石墨紙的豎直部分和水平部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，其特征在于：所述第一石墨紙、第二石墨紙、第三石墨紙的厚度為0.15-2㎜，所述第一石墨紙、第二石墨紙、第三石墨紙的密度為0.7g/cm3～1.3g/cm3；所述第一石墨紙和第二石墨紙在鍋體內(nèi)部和蓋體的內(nèi)表面的鋪設(shè)厚度為0.15-3㎜。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，其特征在于：相鄰兩張所述第三石墨紙的間距為20-100㎜。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，其特征在于：相鄰兩張所述第三石墨紙的間距為10-50㎜。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，其特征在于：所述鍋體和蓋體的厚度均為5-20㎜。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及半導(dǎo)體制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器；石墨坩堝，石墨坩堝包括直筒狀的鍋體、蓋設(shè)在鍋體上的蓋體；鍋體內(nèi)部的底面和側(cè)壁均滿鋪第一石墨紙，蓋體朝向鍋體的內(nèi)表面滿鋪第二石墨紙；第一石墨紙和第二石墨紙圍合形成原料腔，通過至少一張第三石墨紙將原料腔分隔成多個獨立的反應(yīng)腔，每個反應(yīng)腔內(nèi)放置有混合均勻的碳硅粉料；本技術(shù)的一種合成電子級碳化硅粉料的反應(yīng)器，用更經(jīng)濟有效的石墨紙將混合均勻的碳硅粉料分成多組份，并對坩堝鍋體內(nèi)部的底面和側(cè)壁用石墨紙使其與碳原料和硅原料進行隔開，有效防止碳原料和硅原料與坩堝反應(yīng)造成碳化硅粉料不利于取出和坩堝使用壽命下降的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：羅勝益,石林,楊倩倩
受保護的技術(shù)使用者：蘇州清研半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240418
技術(shù)公布日：2024/12/17