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晶体处理方法与流程

2021-01-31 03:01:48|482|起点商标网
晶体处理方法与流程

本发明实施例涉及晶体处理技术领域,特别涉及一种晶体处理方法。



背景技术:

籽晶是pvt(物理气相传输)法生产碳化硅/氮化铝单晶的核心材料,而籽晶的洁净水平决定了生产单晶的质量。目前,并未报告关于系统化处理籽晶的技术。



技术实现要素:

本发明实施方式的目的在于提供一种晶体处理方法,使得籽晶对洁净说平大幅提高。

为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种晶体处理方法,包括以下步骤:

利用超声除去所述晶体中的颗粒类杂质;

采用一级磁化乳化液对所述晶体进行处理,去除所述晶体表面的金属杂质;

采用二级磁化乳化液对所述晶体进行处理,去除所述晶体表面的深度颗粒杂质;

在充氮气的条件下,用挥发性溶剂对所述晶体进行吹扫。

进一步可选的,所述用挥发性溶剂对所述晶体进行吹扫包括:

用乙醇吹扫所述晶体第一预设时长;

和/或,

用丙酮吹扫所述晶体第二预设时长。

进一步可选的,所述乙醇的浓度为95%至99.99%,和/或,所述丙酮浓度为99.99%。

进一步可选的,所述第一预设时长为20分钟,和/或,所述第二预设时长为30分钟。

进一步可选的,所述一级磁化乳化液包括:四氧化三铁、羊毛酸和去离子水中的一种或多种。

进一步可选的,所述二级磁化乳化液包括:硅酸钠、去离子水、zncl和氟化石墨中的一种或多种。

进一步可选的,所述采用一级磁化乳化液对所述晶体进行处理为:将晶体放入所述一级磁化乳化液中,所述一级磁化乳化液温度设定为60摄氏度,乳化2h-4h。

进一步可选的,所述采用二级磁化乳化液对所述晶体进行处理为:将所述晶体放入所述二级磁化乳化液中,乳化3h-8h。

进一步可选的,所述利用超声除去所述晶体中的颗粒类杂质为:将所述晶体首先用固定架固定于60℃去离子水中,侵泡5h再用超声水洗,超声功率设定在10w-30w,超声10min-20min,随后取出,风干至表面含水率为5%。

进一步可选的,所述一级磁化乳化液成分为:四氧化三铁5%,30%羊毛酸,65%去离子水。

进一步可选的,所述二级磁化乳液成分为:将30%硅酸钠分散到去离子水中,再加入硅酸钠总量10-20%的zncl,再加入氟化石墨超声分散30min。

进一步可选的,还包括:

将所述晶体送入密封罐存储。

本发明实施方式相对于现有技术而言,利用超声波处理、化学侵泡、并中氮气环境下,用挥发性溶剂对所述晶体进行吹扫,制备超洁净籽晶,给籽晶的量产和商业化提供技术支持。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提高对一种晶体处理方法流程示意图;

图2是本发明实施例中涉及的密封罐结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便,不应对本发明的具体实现方式构成任何限定,各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明的第一实施方式涉及一种晶体处理方法,其流程如图1所示,具体如下:

101、利用超声除去晶体中的颗粒类杂质;

102、采用一级磁化乳化液对晶体进行处理,去除晶体表面的金属杂质;

103、采用二级磁化乳化液对晶体进行处理,去除晶体表面的深度颗粒杂质;

104、在充氮气的条件下,用挥发性溶剂对晶体进行吹扫。

本发明实施方式相对于现有技术而言,利用超声波处理、化学侵泡、并中氮气环境下,用挥发性溶剂对所述晶体进行吹扫,制备超洁净籽晶,给籽晶的量产和商业化提供技术支持。

下面对本实施方式的晶体处理方法的实现细节进行具体的说明,以下内容仅为方便理解提供的实现细节,并非实施本方案的必须。

本实施方式中的步骤104用挥发性溶剂对晶体进行吹扫可以包括但不限于以下步骤:

a、用乙醇吹扫所述晶体第一预设时长;

和/或,

b、用丙酮吹扫所述晶体第二预设时长。

一些可选实施例中,乙醇的浓度可以选择但不限于95%至99.99%,和/或,丙酮浓度可以选择但不限于99.99%。,实施证明,可以通过提高乙醇和丙酮的纯度,来缩短吹扫的时间,进而有效提高晶体处理效率。

一些可选实施例中,第一预设时长可以选择但不限于20分钟,和/或,第二预设时长可以选择但不限于30分钟。

一些可选实施例中,所述一级磁化乳化液可以包括但不限于:四氧化三铁、羊毛酸和去离子水中的一种或多种。

一些可选实施例中,所述二级磁化乳化液可以包括但不限于:硅酸钠、去离子水、zncl和氟化石墨中的一种或多种。

一些可选实施例中,步骤102采用一级磁化乳化液对所述晶体进行处理可以为:将晶体放入一级磁化乳化液中,将一级磁化乳化液温度设定为60摄氏度,乳化2小时-4小时。

一些可选实施例中,步骤103采用二级磁化乳化液对所述晶体进行处理可以为:将晶体放入二级磁化乳化液中,乳化3小时-8小时。

一些可选实施例中,步骤101利用超声除去所述晶体中的颗粒类杂质可以为:将晶体首先用固定架固定于60℃去离子水中,侵泡5小时再用超声水洗,超声功率设定在10w-30w之间,超声时间中10分钟-20分钟之间,随后取出,风干至表面含水率为5%。

一些可选实施例中,一级磁化乳化液成分具体可以为:四氧化三铁5%,30%羊毛酸,65%去离子水。

一些可选实施例中,所述二级磁化乳液成分具体可以为:将30%硅酸钠分散到去离子水中,再加入硅酸钠总量10-20%的zncl,再加入氟化石墨超声分散30分钟。

一些可选实施例中,为了很好但保存,晶体在经过上述步骤处理后,将所述晶体送入密封罐存储。

参见图2,本发明实施例密封存储罐结构包括:下盒体1、密封垫2、密封勾3、弹簧4、第一销轴5、上盒体6和第二销轴7。

其中,下盒体1的边沿和上盒体6的边沿通过第一销轴5连接,上盒体6能够以第一销轴5为轴心旋转,上盒体6旋转至不同位置,使下盒体1和上盒体6呈打开或闭合状态,在闭合状态,下盒体1和上盒体6之间形成用于放置晶体的容置腔体。

密封垫2置于下盒体1和上盒体6相接合的部分,用于增加密封性。

密封勾3通过第二销轴7固定在上盒体6上,密封勾3靠近勾尖的位置通过弹簧4与第二销轴7连接,下盒体1边沿和密封勾对应的位置设有固定卡件,密封勾3通过弹簧4的拉力卡在固定卡件上。

需要说明对是,为了避免晶体损伤,该密封罐内部有软层(图中未示出),为了避免外部环境对损害,密封罐外部需密封。

本发明实施例提供的晶体处理方法,先进行超声水洗,去除颗粒类杂质,再经一级磁化乳化液处理,去除金属杂质,再经二级乳化液中加入氟化石墨处理,在充入氮气条件下,用乙醇、丙酮吹扫去除有机物,后放入耐高温密闭存放装置中,在150摄氏度条件下,在烘干箱中处理后,获得工厂化超洁净籽晶,有效的提高了晶体的洁净程度,让制备超洁净籽晶成为现实,并制备晶体封装的装置用于工厂化生产。晶体的洁净度要求高,必须无尘无菌,目前并未有商品化的晶体,通过本发明可以获得超洁净的晶体商品,有效的解决晶体生产商配置耗资高的无菌室的生产要求,且该方法成本低,可工厂化应用,无污染。

上面各种方法的步骤划分,只是为了描述清楚,实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分,分解为多个步骤,只要包括相同的逻辑关系,都在本专利的保护范围内;对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计,但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明实施例提供的晶体处理方法,籽晶的处理,尤其可以用于碳化硅/氮化铝籽晶的处理,为便于读者理解上述方法,下面对籽晶对处理过程做详细描述,具体如下:

步骤1、将碳化硅/氮化铝籽晶首先用固定架固定于60℃去离子水,侵泡5h再用超声水洗,超声功率为设定在10-30w,超声10-20min,随后取出,风干至表面含水率为5%,用于出去颗粒类杂质;

步骤2、将碳化硅/氮化铝籽晶放入一级磁化乳化液中处理,乳化液温度设定为60摄氏度,乳化2-4h。用来去除籽晶表面的金属杂质,主要用于除去籽晶表面对铁。

步骤3、一级乳化处理后取出,放入二级乳化处理液中,乳化3-8h,用来去除其中的深度颗粒杂质,主要用于去除籽晶表面对有机物。

其中,一级磁化乳化处理成分:四氧化三铁5%,30%羊毛酸,65%去离子水。先将羊毛酸与去离子水混合均匀,再加入四氧化三铁,超声波混匀。

步骤4、将二次乳化后的籽晶在充氮气的条件下,用95%的乙醇中吹扫20分钟,用99.99%丙酮继续吹扫30分钟。

二级乳化液成分:将30%硅酸钠分散到去离子水中,随后再加入硅酸钠总量10-20%的zncl,然后再加入氟化石墨超声分散30min。

步骤5、将籽晶用无菌手套取出,放入设计的密封装置中,进行存放后至于高温烘干箱中做干燥处理,高温烘干箱的温度设定为:150摄氏度,1.5h。

本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。

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