SiC由Si原子和C原子組成，其晶體結(jié)構(gòu)具有同質(zhì)多型體的特點，在半導體領(lǐng)域最常見的是具有立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)的3C-SiC和六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的4H-SiC和6H-SiC。21世紀以來以Si為基本材料的微電子機械系統(tǒng)(MEMS)已有長足的發(fā)展，隨著MEMS應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，Si材料本身的性能局限性制約了Si基MEMS在高溫、高頻、強輻射及化學腐蝕等極端條件下的應(yīng)用。因此尋找Si的新型替代材料正日益受到重視。在眾多半導體材料中，SiC的機械強度、熱學性能、抗腐蝕性、耐磨性等方面具有明顯的優(yōu)勢，且與IC工藝兼容，故而在極端條件的MEMS應(yīng)用中，成為Si的優(yōu)先替代材料。碳化硅作為新興的戰(zhàn)略先導產(chǎn)業(yè)，它是發(fā)展第3代半導體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。上海碳化硅襯底4寸導電

目前以SiC碳化硅為**的第三代半導體具有禁帶寬、熱導率高，擊穿場強高，飽和電子漂移速率高，化學性能穩(wěn)定，硬度高，抗磨損，高鍵和高能量以及抗輻射等優(yōu)點，可***用于制造高溫，高頻，高功率，抗輻射，大功率和高密集集成電子器件，用SiC碳化硅襯底開發(fā)的電力電子器件（SBD、MOSFET、IGBT、BJT、JFET等）用在輸變電、風力發(fā)電、太陽能、混合動力汽車等電力電子領(lǐng)域，降低電力損失，減少發(fā)熱量，高溫工作，提高效率，增加可靠性等優(yōu)點6寸sic碳化硅襯底碳化硅可在超過200℃的高溫下長期穩(wěn)定地工作，因此，相比于硅，碳化硅方案可以大量縮減冷卻負擔。

在半導體材料的發(fā)展歷史上，通常將硅（Si）、鍺（Ge）稱作第1代半導體。將砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）、磷化鎵（GaP）等為**的合金半導體稱作第2代半導體。在其之后發(fā)展起來的寬帶隙半導體，碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氮化鋁（AlN）及金剛石等稱為第3代半導體。SiC作為第3代半導體的杰出**之一，相比前2代半導體材料，具有寬帶隙、高熱導率高、較大的電子飽和漂移速率、高化學穩(wěn)定性、高擊穿電場高等諸多優(yōu)點，在高溫、高頻、大功率器件的制作上獲得廣泛應(yīng)用。SiC晶體有著很多不同的多型體，不同多型體的禁帶寬度在2.3～3.3eV之間，因而，SiC也被用于制作藍、綠和紫外光的發(fā)光、光探測器件，太陽能電池，以及智能傳感器件等。另外，SiC能夠氧化形成自然絕緣的二氧化硅（SiO2）層，同時也具有制造各種以金屬-氧化物-半導體（MOS）為基礎(chǔ)的器件的巨大潛能。表1給出了不同多型體SiC和其他半導體材料相比的主要物理性質(zhì)。

以碳化硅、氮化鎵、鈮酸鋰為**的高性能半導體晶體廣泛應(yīng)用于信息傳輸、光存儲、光通訊、微波、LED、汽車電子、航空航天、高速列車、智能電網(wǎng)和超高壓輸變電、石油勘探、雷達與通信等國民經(jīng)濟和軍工領(lǐng)域。碳化硅單晶材料是目前發(fā)展最為成熟的第三代半導體材料，其禁帶寬度是硅的3倍，飽和電子漂移速率是硅的2倍，臨界擊穿電場大于硅的10倍或砷化鎵的5倍，熱導率是藍寶石的20倍或砷化鎵的10倍，化學穩(wěn)定性好，在高溫、高壓、高頻、大功率、光電、抗輻射、微波等電子應(yīng)用領(lǐng)域和航天軍工、核能等極端環(huán)境應(yīng)用有著不可替代的優(yōu)勢。 碳化硅材料的重要用途還包括：微波器件襯底、石墨烯外延襯底。

碳化硅耐高溫，與強酸、強堿均不起反應(yīng)，導電導熱性好，具有很強的抗輻射能力。用碳化硅粉直接升華法可制得大體積和大面積碳化硅單晶。用碳化硅單晶可生產(chǎn)綠色或藍色發(fā)光二極管、場效應(yīng)晶體管，雙極型晶體管。用碳化硅纖維可制成雷達吸波材料，在***工業(yè)中前景廣闊。碳化硅超精細微粉是生產(chǎn)碳化硅陶瓷的理想材料。碳化硅陶瓷具有優(yōu)良的常溫力學性能，如高的抗彎強度，優(yōu)良的抗氧化性，耐腐蝕性，非常高的抗磨損以及低的磨擦系數(shù)，而且高溫力學性能（強度、抗蠕變性等）是已知陶瓷材料中比較好的材料，如晶須補強可改善碳化硅的韌性和強度。

由于碳化硅優(yōu)異的理化性能，使其在石油、化工、微電子、汽車、航天航空、激光、原子能、機械、冶金行業(yè)中***得到應(yīng)用。如砂輪、噴咀、軸承、密封件、燃氣輪機動靜葉片，反射屏基片，發(fā)動機部件，耐火材料等。 功率半導體器件是實現(xiàn)電力控制的關(guān)鍵，與Si相比，碳化硅半導體非常適合制作功率器件。四川6寸led碳化硅襯底

碳化硅作襯底的LED器件亮度更高、能耗更低、壽命更長、單位芯片面積更小。上海碳化硅襯底4寸導電

國內(nèi)通過自行研制、或引進生產(chǎn)設(shè)備涉足SiC晶體生產(chǎn)的研究機構(gòu)與企業(yè)越來越多，許多企業(yè)引進外延設(shè)備進行商業(yè)化生產(chǎn)，形成初始規(guī)模的SiC產(chǎn)業(yè)鏈。        雖然目前SiC器件的研究已經(jīng)取得了矚目的成果，但是SiC材料還沒有發(fā)揮其比較大性能。近幾年，利用PVT法和CVD法，采用緩沖層、臺階控制外延及位置競爭等技術(shù)生長SiC薄膜質(zhì)量已經(jīng)取得了驚人的進步，且實現(xiàn)了可控摻雜。但晶體中仍含有大量的微管、位錯和層錯等缺點，嚴重限制了SiC芯片成品率及大電流需求。SiC電力電子器件要想應(yīng)用于牽引領(lǐng)域，單個芯片面積必須要在1.2cm2以上，以保證100A以上的通流能力，降低多芯片并聯(lián)產(chǎn)生的寄生參數(shù)。因此，SiC材料必須解決上述缺點問題，SiC器件才有可能在牽引領(lǐng)域批量應(yīng)用。上海碳化硅襯底4寸導電

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