Carbothermal synthesis of pure silicon carbide powder using glucose and ascorbic acid

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Проблема дешевого источника углерода для карботермического синтеза высокочистого порошка карбида кремния может быть решена при использовании углеродных остатков органических соединений. Рассмотрен и оптимизирован модельный процесс синтеза, использующий углерод, полученный при графитизации глюкозы. Данные рентгеновского фазового анализа показали, что полученный материал представляет собой смесь гексагональных политипов карбида кремния. Результаты масс-спектрометрических исследований продемонстрировали высокую чистоту финишного продукта по сравнению с исходным диоксидом кремния (по Mg, Al, Ca и Fe) и перспективность предложенной методики синтеза.

About the authors

N. V. Sharenkova

Ioffe Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: aswan61@yandex.ru
Polytechnicheskaya St., 26, St. Petersburg, 194021 Russia

A. O. Lebedev

Ioffe Institute of the Russian Academy of Sciences; Saint Petersburg State Electrotechnical University "LETI" named after V. I. Ulyanov (Lenin)

Email: aswan61@yandex.ru
Polytechnicheskaya St., 26, St. Petersburg, 194021 Russia; Professora Popova St., 5, Lit. F, St. Petersburg, 197022 Russia

Y. O. Bykov

Saint Petersburg State Electrotechnical University "LETI" named after V. I. Ulyanov (Lenin)

Author for correspondence.
Email: aswan61@yandex.ru
Professora Popova St., 5, Lit. F, St. Petersburg, 197022 Russia

References

  1. Tairov Yu., Lebedev A., Avrov D. The main defects of silicon carbide ingots and epitaxial layers. Saarbrucken: Lambert Academic, 2016. 76 p.
  2. Bykov Y.O, Lebedev A.O., Shcheglov M.P. On the structural perfection of large-diameter silicon carbide ingots // Inorg. Mater. 2020. V. 56. № 9. P. 928‒933. https://doi.org/10.1134/S0020168520090034
  3. Квашина Т.С., Крутский Ю.Л., Черкасова Н.Ю., Кузьмин Р.И., Тюрин А.Г. Синтез высокодисперсного карбида кремния из разных шихтовых материалов // Докл. АН ВШ РФ. Технические науки. 2017. № 4(37). С. 80–90. https://doi.org/10.17212/1727-2769-2017-4-80-90
  4. Kanemoto M., Endo Sh., Hashimoto M. Process for producing high-purity silicon carbide powder for preparation of a silicon carbide single crystal and single crystal: Пат. TW364894, Taiwan, № 19950110302 19951003; заявл. 21.07.1999.
  5. Cho Kwang Youn, Shin Dong Geun, Riu Doh Hyung. Fabrication of ultra-high-purity of silicon carbide fine powder: Пат. KR20110113524, Korea, № 20100032965 20100409; заявл. 17.10.2011.
  6. Hayashi M., Yamagishi A., Ametani T. Preparation of silicon carbide powder having high purity: Пат. JPS60141612, Japan, № 19830245074 19831228; заявл. 26.07.1985.
  7. Liu Jun, Zhang Haibo, Wang Gang et al. Production method of high-purity silicon carbide micro powder: Пат. CN114368754, China, № 202210126373 20220210; заявл. 19.04.2022.
  8. Ma Kangfu, Wei Ruxing, Li Bin et al. Preparation method of high-purity silicon carbide powder for single crystal growth: Пат. CN111484019, China, № 202010342701 20200427; заявл. 04.08.2020.
  9. Lee Kang Ho, Kim Sun Uk. Composition for producing the high-purity silicon carbide powder and method for producing the high-purity silicon carbide powder used it: Пат. KR101448241, Korea, № 20140035962 20140327; заявл. 13.10.2014.
  10. ГОСТ 23463-79. Графит порошковый особой чистоты. Технические условия. М.: Гос. Комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам, 1979. 10 с.
  11. Preparation method of high-purity silicon carbide powder: Пат. CN111704139, China HARBIN KEYOU SEMICONDUCTOR INDUSTRY EQUIPMENT AND TECH RESEARCH INSTITUTE CO LTD. № 02010608931 20200629; заявл. 25.09.2020.
  12. Hongmin Kan, Jin Li, Xiaoyang Wang, Ning Zhang. Wet chemical continuous synthesizing method for high-purity superfine silicon carbide powder: Пат. CN101734661, China, № 200910248549 20091218; заявл. 16.06.2010.
  13. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Просвещение, 2008. 753 с.
  14. Авров Д.Д., Булатов А.В., Дорожкин С.И. и др. Инициирование монокристаллического роста при выращивании слитков карбида кремния модифицированным методом Лэли // Изв. вузов. Материалы электронной техники. 2009. № 4. С. 4–8.
  15. Суриков В.Т. Кислотное растворение кремния и его соединений для анализа методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой // Аналитика и контроль. 2008. Т. 12. № 3–4. С. 93–100.
  16. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия, 1978. 394 с.
  17. Гурецкая В.Л., Бальян Х.В. Органическая химия. М.: Высшая школа, 1983. 320 с.
  18. Abolpour B., Shamsoddini R. Mechanism of reaction of silica and carbon for producing silicon carbide // Prog. React. Kinet. Mech. 2019. V. 9. № 4. P. 1–14. https://doi.org/ 10.1177/1468678319891416
  19. Авров Д.Д, Андреева Н.В., Быков Ю.О., Латникова Н.М., Лебедев А.О., Шаренкова Н.В. Способ получения порошка карбида кремния: Пат. RU2791964, РФ, № 2022114163; опубл. 14.03.2023, Бюл. № 8.
  20. Верма А., Кришна П. Полиморфизм и политипизм в кристаллах. М.: Мир, 1969. 276 с.
  21. ГОСТ 6038-79. Реактивы. D-глюкоза. Технические условия. М.: ИПК Изд-во стандартов, 1979. 7 с.
  22. ГОСТ 9428-73. Реактивы. Кремний (IV) оксид. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1973. 9 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).