СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ НИТЕВИДНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ КАРБИДА КРЕМНИЯ Советский патент 1973 года по МПК C30B29/36 C30B29/62 

1

ИзОбретение относится к области получеН1ИЯ нитевидных монок|рИ ОталлОВ карбида

КрвМЯИЯ.

:В известном апоюобе выращивадия нитевидных манак|ристалло1в ка)р(бияа кремния дри твМ1перату|рах 1000-1 бОО°С из газовой фазы, содержащей К1ремний, углерод и водород, и спользуют ЛО1ДЛ01Ж1КИ из материала, садержа|Щего примесь окиси железа.

Однако через некоторое время рост монокристаллссв на та1КИХ подлол ; ка« прекращается.

Предлагаемый способ состоит в том, что на наверхность подложки наносят раствор, содержащий кислородное соединение железа; в качестве такого соединения могут быть, натример, использованы соли неарганичеаких кислот.

Использование такой подложки дает возможность увеличить выход нитевидных монокрисфаллов, имеющих равный диаметр.

В «а чеспве подложки описываемому способу могут быть напользавайы материалы, устойчивые при температурах реакции: лрафит, уголь, муллит, окись алюминия, карборунд. Подложки могут быть массивными, а тацоже в виде графитовых жаией; содержащим акись железа соединением могут быть, например, соли железа: ащети л ацетон ат, , сульфат, хлорат, циайоферр,ат железа, пат рийферрат,

карбонилы и хларлидраты железа; растворителем может быть вода или органическая жидкость, напри(мар опирт.

Паносить раствор на подложку можнр опылением или попружением подлож/к1и в раствор; выби1рая кодценгра:цию или время контакта падлОЖ;ки с piacraqpoM, регулируют концентрацию железа в ггаварлностном слое, определяющую диаметр моионриюталлов.

Применяемый растаор имеет концентрацию 0,01-2 г железа на 100 г растйаорителя; В|рвмя п:о1пружени.я варьируется от 0,5 до 5 мин. После нанесения раствора подложки iciyniaT для вьтариваиия растворителя и помещают в

реакционный абъбм.

Реактор состоит из водоохлаждаемого стального кожуха, футераваниого муллитом и графитовыми плитами, напревательньим элементом является графитовый стержень. Подложки располагают по вертикали на расстоянии см друг от друга; на каждую подложку наносят элвмента1рный кремний или SiO2 и уголь. Молярное отношение SiO2: С составляет от 1:11 до 1:10. У;голь полиостью или частично может быть аамещен газообразными углеводаро1да1ми (метан, этан, niponaiH). Реактор наполняют водородом или амесью из Н2 и aipirOHa и поднимают темпе)ратуру до 1000- L600°C, предпочтительно до 1300-4400°С.

Давлеиие в реакторе может быть 0,5-2 атм,

в частности 1-1,1 атм. Для от10ода пабочмых продуктрв реакции пропуакают водород в количестве 0,:1-5,1 л/час.

iFlpa-iiMeip 1. Лелкоп-аристые лрафитовые плиты на 2 мин погружают в расивсчр, содержащий 100 г ацетилащетоната железа в 5 л oniHip Tia. После выпаривания растворителя подложки Помещают в реактор; на «алодую подлоЖ1ку помещают 30 г обычного морского ква/рцевого песка чистотой 99,5% н 20 г лранул:ированного а1Ктив1Н1Оло угля. Камеру эва1куируют, наполняют а;ргоно1м, снОВ-а эвакуируют и на1Г ревают в лротоке водорода; давление в камере поддерж-ивают при помощи :кла1па1на равным 1,1 атм. По окончании реакции peaiKTOip охла1ждают и продувают аргоном. Полученные монокристаллы имеют оредний диаметр 3-:10 мк и длину от несколвких мм до веско л ыки(х см.

Ппример 2. Порийтые плиты из муллита на 1 мин 110|Пружают в раствор, содержащий

15 г гейса1ГИ1г1|р;атнитрата железа в 5 л воды, пощкисленный азотной кислотой до рН 3. По окончании процесса получают монокристаллы со рредним диа1мет1ром 0,5-5 мк и длиной от мм до нескольких см.

предмет изобретения

Способ выращивания аитевидных моноиристаллюв карбида из содержащей , углерод и вадарОд газовой фазы на подло1Ж1ке с окисью в пове(рхностном сдое при 1000-.1бОО°С, отлинающийся тем,

что, с целью увеличения выхода монокристаллов с ра1в1ными по величине диаметрами, на поверхность подложки наносят раствор содержащего .кислород соединения железа.

2. Опооо1б ло п. 1, отличающийся тем, что

в качестве соединений лселеза используют соли неорганйчеоких кислот.