原料空隙率对6H-SiC晶体生长初期的影响

摘要

生长准备中不同的装料方式导致原料的空隙率不同.在其它生长工艺参数保持一致的前提下研究了不同空隙率的原料(50%、55%、60%)对SiC晶体生长初期生长速率和结晶质量的影响.实验发现,在晶体生长初期生长速率随原料空隙率的增大而升高,过快的结晶速率导致晶体的结晶质量下降.同时利用有限元方法模拟了不同空隙率的原料(50%、55%、60%)在生长初期内部温度场分布、质量输运以及晶体生长速度.因为在生长温度下原料内的热量传输主要依靠SiC颗粒间的热辐射,所以空隙率增大会导致其等效热导率增大.模拟结果表明:60%空隙率的原料最短时间内达到稳态传热,初期晶体生长速率最大.模拟的结果合理地解释了原料空隙率对SiC晶体生长初期的影响规律.