Способ выращивания нитевидных монокристаллов карбида кремния

 

СГ OJO3 H A R ;1ут16

: ° МЬ4

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

384208

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента № —М,Кл. В Olj 17/22

Заявлено 21.Ч!1.1970 (№ 1462682/23-26) Приоритет 04 ЧП1.1969, № 11760/69, Швейцария

Котситет ао делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 669-172:546.28 2.61 (088.8) Опубликовано 23.Ч.1973. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 03.Х.1973.

Иностранцы

Эдуард Тальманн, Якоб Зильбигер и Клод Шнель (Шйейца р ия) И но, странная фирма

«Лонца, АГ» (Ш вейцария) А вторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ НИТЕВИДНЫХ

МОНОКРИСТАЛЛОВ КАРБИДА КРЕМНИЯ

Изобретение относится к области получегсия нитевидных моно ристаллов ка рбида к ремния.

В из вестном способе выращивания нитеви дных монотористалло в .ка р бида кремния Ври температурах 1000 — 1600 С из газовой фазы, содержащей юремний, углерод и водород, используют,подло ж ки из материала, содержащего примесь окиси железа.

ОдHBlKQ через неиоторюе BipeMH рост монокристаллов на таких подложках IIlpe!Кращается, Предлагаемый способ состоит в том, что на поверхность подл ожии наносят раствор, содержащий кнслородное соединение железа; в качестве такого соединения могут быть, например, ис пюлызованы соли неорганических кислот.

Использование такой подложки дает возм ожность чвеличить выход нитевидных монокрист аллов, имеющих равный дна метр.

В качеспве подложки по описываемом|у спосоюу могут быть использованы материалы, чстойчи вые при температурах реакции: графит, уголь, муллит, окись алюминия, карборунд.

Подложки могут быть MBlccи вными, а таооже в виде графитовых пканей; содержа щам окись железа соединением могут быть, HBIII!pH!Mep, соли железа: ацетила цетонат, нитрат, сульфат, хларат, цианоферрат железа, наприйферрат, 2 карбонилы и хлоргидраты железа; растворителем может быть вода или органическая жидкость, напорHiMQp спирт.

Наносить раствор на подложечку можно опы5 лением или попружением подложки в раствор; выбирая концентрацию ил и время контакта подложки с распвю ром,,регулируют кон центрацию окиси железа в поверхноспном слое, определяющую диаметр мономри сталлов.

10 При меняемый расTIBolp и меет концентрацию 0,01 — 2 г железа на 100 г раство р ителя; время попружения варьи|руется от 0,5 до 5 мин, После нанесения раствора подложки супеат для,вьспа ри ва ния растворителя и помещают в

15 реа кц ионный объем.

Peaz Top состоит из водоохлаждаемюго стального кожуха, футерован ното муллитом и гра фитовыми плитами, напревательньсм элементом является графитовый стержень. Под20 ложки ра аполагают по вертикали на расстоянии 5 см друг от друта; на каждую подло>кку наносят элементарный кремний или %02 и уголь. Молярное отношение SiOg. С cocTBвляет от 1:1 до 1:10. Уголь полностью или частич25 но может быть з,а мещен газообразными углеBoäolPol+BiM!H (!MeTBH, этан, II!PQIIIB!H). Реактор на полняют водородом или ciMecbIo из Нз и а ргона и поднимают тем|перату ру дю 1000—

1600 С,,п редпочтительно до 1300 — 1400 C.

30 Давление в реакторе может быть 0,5 — 2 атм, 384208

Предмет изобрете)ния

Составитель T. Фирсова

Редактор Л. Герасимов Техред 3. Тараненко Корректоры: А. Дзесова и Л. Чуркина

Заказ 4235 Изд. М 1570 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-З5, Раушокая наб., д. 4/5

Загорская типография

3 в частности 1 — 1,,1 атм. Для отвода побочных п)род)у)кт)ов реакци)и п)ропуакают водород в коли)чеспве 0,1 — 5,1 л(час.

П р и)м е)р 1. Легкопари)стые графитовые плиты на 2 мин погружают в распво1р, содержащий 100 г а)цетила)цетоната железа в 5 л сп)и)рта. После вы)па ривания растворителя подложки помещают в реактор; на каждую подложку помещают 30 г обычного мсср)ского к|варцевого песка чистотой 99 )5 /о и 20 г гранули)ро)ваннаго акти)вного угля. Камеру эвакуируют, на)пол няют аргo)H)0)M, снова з)ва)куируют и на)превают в протоке водо)рода; давление в камере под)держивают п)ри помощи клапана iðàiâным 1,1 атм. По окончани)и реакции реа)кто)р охлаждают и продумывают аргоном. Полученные моно)кристаллы ямеют )средний дна)метр

3 — 10 мк и дли)ну от нескольких мм до несколькиж см.

П р и м ер 2. По)ристые плиты из муллита на 1 мин погружают в раство)р, содержа)щучий

15 г гек)са)гидр)атнитрата железа в 5 л воды, подкисленный азотной кислотой до рН 3. По окончаниии процесса получают мо)нок)ри)сталлы со средин)м д)иамет1ром 0,5 — 5 мк и длиной от

5 мм до нескольких см.

1о Способ вы)ращива ния нитевидных моноыристалл)ов ка)р)бида к)ремния из содержа)щей кремний, у)глерод и эо)до)род газовой ф)азы на подлож)ке с о)ии)сью железа в повЕрх)ностном слое при 1000 1.600 С, отличающийся тем, 15 что, с целью увеличения выхода монокр)исталлов с ра)в)ным)и но величине )1Ha)MGT)pa)MH, на поверхность псдлож)ки наносят раствор coäåðжащего кислород соеди)нения железа.

2. С)посеб по п. 1, отличающийся тем, что

20 в качестве соединений желе)за используют соли неорганических нмслот.