身    世

碳化硅（SiC）俗稱金剛砂，為硅與碳相鍵結(jié)而成的陶瓷狀化合物，碳化硅在大自然以莫桑石這種稀罕的礦物的形式存在。自1893年起碳化硅粉末被大量用作磨料。將碳化硅粉末燒結(jié)可得到堅(jiān)硬的陶瓷狀碳化硅顆粒，并可將之用于諸如汽車剎車片、離合器和防彈背心等需要高耐用度的材料中，在諸如發(fā)光二極管、早期的無線電探測(cè)器之類的電子器件制造中也有使用。如今碳化硅被廣泛用于制造高溫、高壓半導(dǎo)體。通過Lely法能生長出大塊的碳化硅單晶。

結(jié) 構(gòu) 和 特 性

碳化硅存在著約250種結(jié)晶形態(tài)。由于碳化硅擁有一系列相似晶體結(jié)構(gòu)的同質(zhì)多型體使得碳化硅具有同質(zhì)多晶的特點(diǎn)。這些多形體的晶體結(jié)構(gòu)可被視為將特定幾種二維結(jié)構(gòu)以不同順序?qū)訝疃逊e后得到的，因此這些多形體具有相同的化學(xué)組成和相同的二維結(jié)構(gòu)，但它們的三維結(jié)構(gòu)不同。

在碳化硅中摻雜氮或磷可以形成n型半導(dǎo)體而摻雜鋁、硼、鎵或鈹形成p型半導(dǎo)體。在碳化硅中大量摻雜硼、鋁或氮可以使摻雜后的碳化硅具備數(shù)量級(jí)可與金屬比擬的導(dǎo)電率。摻雜Al的3C-SiC、摻雜B的3C-SiC和6H-SiC的碳化硅都能在1.5K的溫度下?lián)碛谐瑢?dǎo)性，但摻雜Al和B的碳化硅兩者的磁場(chǎng)行為有明顯區(qū)別。摻雜鋁的碳化硅和摻雜B的晶體硅一樣都是II型半導(dǎo)體,但摻雜硼的碳化硅則是I型半導(dǎo)體。

缺    點(diǎn)

單晶材料缺陷多，至今材料質(zhì)量還未真正解決；設(shè)計(jì)和工藝控制技術(shù)比較困難；工藝裝置特殊要求，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，例離子注入,外延設(shè)備，激光曝光光刻機(jī)等；資金投入很大，運(yùn)行費(fèi)用和開發(fā)費(fèi)用昂貴,一般很難開展研發(fā)工作。