碳化硅是什么晶体
纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异。中国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均为六方晶体,比重为3.20~3.25,显微硬度为2840~3320kg/mm²。
碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。
SiC作为C和Si稳定的化合物,其晶格结构由致密排列的两个亚晶格组成,每个Si(或C)原子与周边包围的C(Si)原子通过定向的强四面体sp3键结合,虽然SiC的四面体键很强,但层错形成能量却很低,这一特点决定了SiC的多型体现象,已经发现SiC具有250多种多型体,每种多型体的C/Si双原子层的堆垛次序不同。
碳化硅晶圆和硅晶圆的区别
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。目前碳化硅晶圆主要是4英寸与6英寸,而用于功率器件的硅晶圆以8英寸为主,这意味着碳化硅单晶片所产芯片数量较少、碳化硅芯片制造成本较高。基本介绍:在现已开发的宽禁带半导体中,碳化硅(SiC)半导体材料是研究最为成熟的一种。SiC半导体材料由于具有宽禁带、高击穿电场、高热导率、高饱和电子迁移率以及更小的体积等特点,在高温、高频、大功率、光电子以及抗辐射器件等方面具有巨大的应用潜力。碳化硅的应用范围十分广泛:由于具有宽禁带的特点,它可以用来制作蓝色发光二极管或几乎不受太阳光影响的紫外线探测器;由于可以耐受的电压或电场八倍于硅或砷化镓,特别适用于制造高压大功率器件如高压二极管、功率三极管以及大功率微波器件。由于具有高饱和电子迁移速度,可制成各种高频器件(射频及微波);碳化硅是热的良导体, 导热特性优于任何其它半导体材料,这使得碳化硅器件可在高温下正常工作。