Кремниевокарбидные материалы на основе поликарбосилоксана, варианты применения и устройства - RU2017114129A
Код документа: RU2017114129A
Формула
1. Способ получения изделия, содержащего карбид кремния сверхвысокой чистоты, причем способ включает стадии, в которых:
а. объединяют первую жидкость, включающую кремний, углерод и кислород со второй жидкостью, содержащей углерод;
b. отверждают комбинацию первой и второй жидкостей с получением отвержденного SiOC твердого материала, состоящего по существу из кремния, углерода и кислорода;
с. нагревают указанный SiOC твердый материал в инертной атмосфере и при температуре, достаточной для конверсии SiOC в SiC, тем самым конвертируя указанный SiOC твердый материал в образованный из полимера SiС сверхвысокой чистоты, имеющий чистоту по меньшей мере 99,9999%;
d. формируют монокристаллическую структуру из SiC путем осаждения из паровой фазы указанного образованного из полимера SiС сверхвысокой чистоты, при этому указанная полученная методом осаждения из паровой фазы структура свободна от дефектов и имеет чистоту по меньшей мере 99,9999%..
2. Способ по п.1, в котором указанный образованный из полимера SiС сверхвысокой чистоты содержит избыточный углерод.
3. Способ по п.1, в котором указанный образованный из полимера SiС сверхвысокой чистоты не содержит избыточный углерод.
4. Способ по п.1, в котором указанный образованный из полимера SiС сверхвысокой чистоты обеднен по углероду.
5. Способ по п.1, в котором указанный образованный из полимера SiС сверхвысокой чистоты имеет общее содержание примесей, выбранных из группы элементов, состоящей из Al, Fe, B, P, Pt, Ca, Mg, Li, Na, Ni, V, Ti, Ce, Cr, S и As, менее 1 ч./млн.
6. Способ по п.1, в котором указанная комбинация первой и второй жидкостей представляет собой поликарбосилоксановую прекурсорную композицию, имеющую молярную долю от около 30% до 85% углерода, от около 5% до 40% кислорода, и от около 5% до 35% кремния.
7. Способ по п.1, 5 или 6, в котором указанная монокристаллическая структура из SiC представляет собой слиток.
8. Способ по п.1, 5 или 6, в котором указанная монокристаллическая структура из SiC представляет собой слой.
9. Способ по п.1, 5 или 6, в котором указанная монокристаллическая структура из SiC представляет собой слой на подложке.
10. Способ по п.1, в котором указанная монокристаллическая структура из SiC представляет собой слой на подложке, при этом подложка состоит из Si.
11. Способ по п.1, в котором указанная монокристаллическая структура из SiC представляет собой слой на подложке, при этом подложка состоит из SiС.
12. Способ по п.1, 5 или 6, в котором указанный монокристаллический SiC разрезают и тем самым получают пластину.
13. Способ по п.1, 5 или 6, в котором указанный монокристаллический SiC разрезают и протравливают, и тем самым получают полупроводник.
14. Способ по п.1, в котором указанный монокристаллический SiC разрезают и протравливают, и тем самым получают полевой транзистор структуры металл-полупроводник (MESFET).
15. Способ по п.14, в котором указанный MESFET встраивают в составное полупроводниковое устройство, за счет чего MESFET представляет собой компонент составного полупроводникового устройства, при этом указанное полупроводниковое устройство работает в частотном диапазоне 45 ГГц.
16. Способ по п.14, в котором MESFET встраивают в компонент базовой станции сотовой связи, за счет чего MESFET представляет собой компонент базовой станции сотовой связи.
17. Способ по п.16, в котором указанный компонент представляет собой источник питания.
18. Способ получения изделия, содержащего карбид кремния сверхвысокой чистоты, причем способ включает стадии, в которых:
а. объединяют первую жидкость, включающую кремний, углерод и кислород со второй жидкостью, содержащей углерод;
b. отверждают комбинацию первой и второй жидкостей с получением отвержденного SiOC твердого материала, состоящего по существу из кремния, углерода и кислорода;
с. нагревают указанный SiOC твердый материал в инертной атмосфере и при температуре, достаточной для конверсии SiOC в SiC, тем самым конвертируя указанный SiOC твердый материал в образованный из полимера SiС сверхвысокой чистоты, имеющий чистоту по меньшей мере 99,9999%;
d. формируют монокристаллическую структуру из SiC путем осаждения из паровой фазы указанного образованного из полимера SiС сверхвысокой чистоты, при этому указанная полученная методом осаждения из паровой фазы структура имеет чистоту по меньшей мере 99,9999%, и при этом указанный монокристаллический SiC представляет собой слиток, состоящий по существу из SiC альфа-типа, и по существу свободен от микропор.
19. Способ по п.1, в котором указанный монокристаллический SiC разрезают и тем самым получают полевой транзистор структуры металл-полупроводник (MESFET), при этом указанный MESFET представляет собой компонент источника питания.
20. Способ по п.1, в котором указанный образованный из полимера SiС сверхвысокой чистоты имеет общее содержание примесей, выбранных из группы элементов, состоящей из Al, Fe, B и P, менее 1 ч./млн.
21. Способ по п.1, в котором указанный образованный из полимера SiС сверхвысокой чистоты имеет общее содержание примесей, выбранных из группы элементов, состоящей из Al, Fe, B, P, Na и Ti, менее 1 ч./млн.
22. Способ изготовления SiC, причем способ включает стадии, в которых:
a. помещают частицы образованного из полимера SiС в аппарат для осаждения из паровой фазы, при этом указанные частицы SiC имеют чистоту по меньшей мере 99,9999%, и при этом указанные частицы SiC проявляют устойчивость и не образуют оксидный слой, когда подвергаются воздействию воздуха при стандартных температуре и давлении, за счет чего частицы SiC свободны от оксидного слоя; и
b. немедленно испаряют частицы SiC и осаждают пары на деталь-инициатор с образованием кристаллического SiC, при этом испарение происходит без необходимости осуществлять стадию предварительного нагрева SiC.
23. Способ по п.22, в котором кристалл SiC представляет собой монокристаллический слиток SiC.
24. Способ по п.22, в котором кристалл SiC представляет собой монокристаллический слой SiC.
25. Способ по п.22, в котором деталь-инициатор представляет собой подложку.
26. Способ по п.25, в котором подложка состоит из Si.
27. Способ по п.25, в котором подложка состоит из SiС.
28. Способ по п.22, в котором кристалл SiC разрезают и тем самым получают пластину.
29. Способ по п.22, в котором кристалл SiC разрезают и тем самым получают полупроводник.
30. Способ по п.22, в котором кристалл SiC представляет собой слиток, состоящий по существу из SiC альфа-типа, и по существу свободен от микропор.
31. Способ по п.22, в котором кристалл SiC разрезают и протравливают, и тем самым получают полевой транзистор структуры металл-полупроводник (MESFET).
32. Способ по п.31, в котором указанный MESFET встраивают в составное полупроводниковое устройство, за счет чего MESFET представляет собой компонент составного полупроводникового устройства, при этом указанное полупроводниковое устройство работает в частотном диапазоне 45 ГГц.
33. Спосо по п. 31, в котором MESFET встраивают в компонент базовой станции сотовой связи, за счет чего MESFET представляет собой компонент базовой станции сотовой связи.
34. Способ по п.33, в котором указанный компонент представляет собой источник питания.
35. Способ по п.22, в котором монокристалл SiC разрезают и протравливают, и тем самым получают полевой транзистор структуры металл-полупроводник (MESFET), при этом указанный MESFET представляет собой компонент источника питания.
36. Способ получения карбида кремния сверхвысокой чистоты, причем способ включает стадии, в которых:
а. объединяют первую жидкость, включающую кремний, углерод и кислород со второй жидкостью, содержащей углерод;
b. отверждают комбинацию первой и второй жидкостей с получением отвержденного SiOC твердого материала, состоящего по существу из кремния, углерода и кислорода;
с. нагревают указанный SiOC твердый материал в инертной атмосфере и при температуре, достаточной для конверсии SiOC в SiC, тем самым конвертируя указанный SiOC твердый материал в образованный из полимера SiС сверхвысокой чистоты, имеющий чистоту по меньшей мере 99,9999%.
37. Способ по п.36, в котором указанная комбинация первой и второй жидкостей представляет собой поликарбосилоксановую прекурсорную композицию, имеющую молярную долю от около 30% до 85% углерода, от около 5% до 40% кислорода, и от около 5% до 35% кремния.
38. Способ по п.36, в котором указанная температура выше 1200°С.
39. Способ по п.36, в котором указанная температура составляет от 1200°С до 2500°С.
40. Способ по п.36, в котором указанная температура составляет от 1600°С до 1900°С.
41. Способ по п.36, в котором стадия с включает пропускание инертного газа над SiOC твердым материалом в процессе нагревания.
