一種碳化矽的製備工藝的製作方法
2023-10-05 23:41:04 1
本發明涉及一種碳化矽的製備工藝。
背景技術：
碳化矽具有較寬的禁帶寬度,已廣泛用於高頻、高溫及高能電子器件。但碳化矽禁帶寬度大的特點也限制了它的發射光譜範圍,從而影響了它在光致發光領域的應用。近年來,人們一直在尋找拓寬碳化矽發射光譜的方法。研究者製備了多孔、納米尺寸、以及包覆二氧化矽薄膜的碳化矽,顯著地拓寬了碳化矽的發射光譜範圍,目前可獲得藍綠光、藍光、紫藍光、紫外光和超紫外光。隨著碳化矽發射光譜的逐漸拓寬,一些研究者認為碳化矽作為第三代半導體有望取代Si 和GaN 成為新的光致發光材料。
技術實現要素：
本發明提出一種碳化矽的製備工藝。
一種碳化矽的製備工藝，包括以下步驟：
（1）取膨脹石墨與矽溶膠備用；以上原料均為市售；其中矽溶膠中二氧化矽的質量分數為28.73%；
（2）3.5g膨脹石墨與10.5g矽溶膠加入1g硝酸鑭,攪拌混合均勻；
（2）混合均勻後,攪拌加熱至溶劑完全蒸發,得到碳化矽前驅體；
（3）將前驅體放入氧化鋁管式爐中,在氬氣保護下升溫至1300℃ ,恆溫6h,自然冷卻至室溫；
（4）將反應後的樣品取出,置於馬弗爐中焙燒,除去未反應的碳；
（5）用鹽酸和氫氟酸浸泡20-36h,除去未反應的二氧化矽,凝膠促進劑鑭等雜質,經洗滌、過濾、乾燥,得到灰白色的碳化矽。
優選地，所述馬弗爐中溫度為700℃，焙燒時間為4h。
優選地，所述攪拌速度為200-500轉每分鐘。
優選地，所述步驟（5）浸泡時間為24h。
本發明所述碳化矽的製備工藝，方法簡單，成品率高，可工業化生產。
具體實施方式
實施例1。
一種碳化矽的製備工藝，包括以下步驟：
（1）取膨脹石墨與矽溶膠備用；以上原料均為市售；其中矽溶膠中二氧化矽的質量分數為28.73%；
（2）3.5g膨脹石墨與10.5g矽溶膠加入1g硝酸鑭,攪拌混合均勻；
（2）混合均勻後,攪拌加熱至溶劑完全蒸發,得到碳化矽前驅體；
（3）將前驅體放入氧化鋁管式爐中,在氬氣保護下升溫至1300℃ ,恆溫6h,自然冷卻至室溫；
（4）將反應後的樣品取出,置於馬弗爐中焙燒,除去未反應的碳；
（5）用鹽酸和氫氟酸浸泡20-36h,除去未反應的二氧化矽,凝膠促進劑鑭等雜質,經洗滌、過濾、乾燥,得到灰白色的碳化矽。
實施例2。
一種碳化矽的製備工藝，包括以下步驟：
（1）取膨脹石墨與矽溶膠備用；以上原料均為市售；其中矽溶膠中二氧化矽的質量分數為28.73%；
（2）3.5g膨脹石墨與10.5g矽溶膠加入1g硝酸鑭,攪拌混合均勻；
（2）混合均勻後,攪拌加熱至溶劑完全蒸發,得到碳化矽前驅體；
（3）將前驅體放入氧化鋁管式爐中,在氬氣保護下升溫至1300℃ ,恆溫6h,自然冷卻至室溫；
（4）將反應後的樣品取出,置於馬弗爐中焙燒,除去未反應的碳；
（5）用鹽酸和氫氟酸浸泡20-36h,除去未反應的二氧化矽,凝膠促進劑鑭等雜質,經洗滌、過濾、乾燥,得到灰白色的碳化矽；
（6）所述馬弗爐中溫度為700℃，焙燒時間為4h。
實施例3。
一種碳化矽的製備工藝，包括以下步驟：
（1）取膨脹石墨與矽溶膠備用；以上原料均為市售；其中矽溶膠中二氧化矽的質量分數為28.73%；
（2）3.5g膨脹石墨與10.5g矽溶膠加入1g硝酸鑭,攪拌混合均勻；
（2）混合均勻後,攪拌加熱至溶劑完全蒸發,得到碳化矽前驅體；
（3）將前驅體放入氧化鋁管式爐中,在氬氣保護下升溫至1300℃ ,恆溫6h,自然冷卻至室溫；
（4）將反應後的樣品取出,置於馬弗爐中焙燒,除去未反應的碳；
（5）用鹽酸和氫氟酸浸泡20-36h,除去未反應的二氧化矽,凝膠促進劑鑭等雜質,經洗滌、過濾、乾燥,得到灰白色的碳化矽。
（6）所述攪拌速度為200-500轉每分鐘。
實施例4。
一種碳化矽的製備工藝，包括以下步驟：
（1）取膨脹石墨與矽溶膠備用；以上原料均為市售；其中矽溶膠中二氧化矽的質量分數為28.73%；
（2）3.5g膨脹石墨與10.5g矽溶膠加入1g硝酸鑭,攪拌混合均勻；
（2）混合均勻後,攪拌加熱至溶劑完全蒸發,得到碳化矽前驅體；
（3）將前驅體放入氧化鋁管式爐中,在氬氣保護下升溫至1300℃ ,恆溫6h,自然冷卻至室溫；
（4）將反應後的樣品取出,置於馬弗爐中焙燒,除去未反應的碳；
（5）用鹽酸和氫氟酸浸泡20-36h,除去未反應的二氧化矽,凝膠促進劑鑭等雜質,經洗滌、過濾、乾燥,得到灰白色的碳化矽。
（6）所述步驟（5）浸泡時間為24h。