Fe-Si助溶剂法碳化硅单晶生长研究

申请人发现碳化硅饱和的Fe-Si熔液中，碳化硅能经自发形核长大以碳化硅单晶颗粒析出。拟以Fe-Si为溶剂，开展Fe-Si助溶剂法大尺寸碳化硅单晶生长的基础研究。定量分析Fe-Si-C体系高温相平衡，确定碳硅饱和Fe-Si溶剂中碳化硅（而非单质碳）析出的热力学条件，优化熔体组成。自制同心连通梯度输运籽晶生长装置，熔体中加入细颗粒度的碳化硅，形成同心连通装置中非均质熔体区，与隔套内均质熔体区间形成等温浓度梯度，再通过温度梯度，实现籽晶面碳化硅过饱和度的有效控制，进行碳化硅单晶生长行为研究：选择碳化硅籽晶及晶面，探讨不同过饱和碳化硅在籽晶晶面上生长速率、生长形貌稳定性、晶型及晶体缺陷的变化规律；研究形核长大机理，缺陷形成机理，单晶结构。优化单晶生长工艺，确定大尺寸碳化硅单晶生长条件。