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新型半导体材料碳化硅.doc

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龙源期刊网
新型半导体材料碳化硅
作者：王旭
来源：《电子乐园上旬刊》2019年第01期
摘要：随着半导体器件的飞速发展，第一、二代半导体材料在高温、辐射和高频率下工作特性都不能满足需求，而新型半导体材料 Sic的出现改变了这一局面。
关键词：SiC;第三代半导体；碳化硅
一、碳化硅的结构与性质
碳化硅是C和Si组合中唯一稳定的化合物，从晶体化学的角度来看，每个 Si（ C）原子
与周边包围的C（Si）原子通过定向强四面体 spa键结合，并有一定程度的极化，很低的层错
形成能量决定了 Sic的多型体现象，六角密排 4H-SiC、6H-SiC和立方密排的3C-SiC比较常见
并且不同的多型体具有不同的电学性能与光学性能。通过对比硅和碳的电负性确定 SiC晶体具
有很强的离子共价键，原子化能值达到 125okJ/mol，表明SiC的结构、能量稳定。此外， sic
还有高达1200-1430K的德拜温度。因此，SiC材料对各种外界作用有很高的稳定性，在力学、热学、化学等方面有优越性。
与Si相比，SiC的禁带宽度为其2-3倍，，8倍的临界击穿电场，2倍的电子饱和漂移速度，这些优异性能使其成为在航天航空、雷达、环境监测、汽车马达、通讯系统等应用中生产耐高温、高频、抗辐射、大功率半导体器件材料的不二选择，特别是Sic发光二极管的辐射波长广，在光电集成电路中具有广阔的应用前景。
SiC的制备及原理

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