碳化硅(SiC)
sic是什么材料
sic是什么材料
Sic是什么材料。
Sic,即碳化硅,是一种重要的无机材料,具有许多优异的性能和广泛的应用领域。
碳化硅是由碳和硅元素在高温下反应制成的化合物,其化学式为SiC。
它具有极高的熔点、硬度和热导率,因此被广泛应用于陶瓷、研磨材料、电子器件等领域。
首先,碳化硅在陶瓷领域有着重要的应用。
由于碳化硅具有高熔点、高硬度和耐腐蚀性,因此被用作陶瓷材料的添加剂,可以提高陶瓷的硬度和耐磨性。
此外,碳化硅本身也可以制成陶瓷制品,如耐火材料、陶瓷刀具等,具有优异的耐高温、耐磨损和耐腐蚀性能。
其次,碳化硅在研磨材料领域也有着重要的地位。
碳化硅具有极高的硬度和耐磨性,因此被广泛应用于研磨材料的制备中。
碳化硅磨料可以用于金属、玻璃、陶瓷等材料的研磨加工,具有高效、精确和稳定的加工效果,因此在精密加工领域有着广泛的应用。
此外,碳化硅还被广泛应用于电子器件领域。
由于碳化硅具有较高的电子能带宽度和电子饱和漂移速度,因此被用作半导体材料,可以制成功率器件、光电器件等。
碳化硅材料的应用可以提高电子器件的工作温度范围、提高工作频率和降低功耗,因此在电子器件领域有着重要的应用前景。
总的来说,碳化硅作为一种重要的无机材料,具有许多优异的性能和广泛的应用领域。
它在陶瓷、研磨材料、电子器件等领域都有着重要的应用价值,对于提高材料加工、电子器件性能等方面具有重要意义。
随着科技的不断进步,相信碳化硅材料的应用领域会更加广泛,为人类的生产生活带来更多的便利和发展。
2024年碳化硅(SiC)市场环境分析
2024年碳化硅(SiC)市场环境分析引言碳化硅(SiC)是一种广泛应用于电子、能源和化工等领域的材料,其特有的性能使其在高温、高频和高功率应用中具有广泛的用途。
本文将对碳化硅(SiC)市场环境进行分析,包括市场规模,竞争格局和发展趋势等方面,以便更好地了解碳化硅(SiC)市场的现状和未来发展。
市场规模碳化硅(SiC)市场在过去几年间呈现出快速增长的趋势。
主要驱动因素包括科技进步、环境意识增强以及新型应用的不断涌现。
根据市场研究机构的数据,碳化硅(SiC)市场在2020年的规模达到了X亿美元,并预计年复合增长率将超过X%。
这一增长主要得益于碳化硅在新能源、电动汽车和电子消费产品等领域的广泛应用。
竞争格局碳化硅(SiC)市场存在着较为激烈的竞争。
当前,全球范围内有多家知名碳化硅制造商。
其中,美国、日本和中国等地的企业在碳化硅领域拥有较强的技术实力和市场份额,它们在产品研发和生产工艺方面具有相对优势。
此外,由于碳化硅材料的特殊性,市场上还存在着一些小型企业和初创公司,它们专注于开发不同应用领域的定制化碳化硅产品。
发展趋势未来碳化硅(SiC)市场有望继续保持快速增长,并呈现出以下几个发展趋势:1.技术创新与应用拓展 - 近年来,碳化硅技术得到了极大的改善和发展,不断推动着市场的增长。
随着电动汽车和可再生能源等领域的快速发展,对高温、高频和高功率设备的需求也在增加,这将进一步推动碳化硅在新兴应用领域的拓展。
2.市场地域扩大 - 亚太地区、北美和欧洲等地的碳化硅市场规模正在不断扩大。
在亚太地区,中国和日本是碳化硅市场增长最为迅速的两个国家。
随着技术进步和产业政策的支持,亚太地区未来将成为碳化硅市场的主要增长驱动力。
3.绿色可持续发展需求 - 碳化硅作为一种具有优异热传导性和耐高温性能的材料,被广泛应用于能源领域。
随着对可再生能源和能效的要求不断增加,碳化硅在太阳能光伏、风能转换和电力输配等方面的应用前景十分广阔。
碳化硅半导体技术
碳化硅半导体技术一、介绍碳化硅(SiC)是一种新型的半导体材料,具有高温、高电压、高频率等优异的性能,被广泛应用于功率电子、射频通信、光电子等领域。
本文将从制备工艺、器件结构和应用等方面介绍碳化硅半导体技术。
二、制备工艺1. 单晶生长单晶生长是制备碳化硅晶体的核心技术之一。
目前常用的单晶生长方法有物质输运法、液相外延法和气相沉积法等。
其中物质输运法是最为成熟的方法,其主要原理是通过在高温下使SiC原料在惰性气氛中蒸发并在低温处冷凝,形成单晶。
2. 晶圆加工晶圆加工是指将生长好的碳化硅单晶切割成薄片,并进行表面处理和掺杂等工艺。
其主要步骤包括:切割、研磨、抛光和清洗等。
3. 晶圆清洗晶圆清洗是保证器件品质的重要环节。
通常采用的清洗方法有化学法、超声波法和离子束法等。
其中化学法是最为常用的方法,其主要原理是利用酸碱溶液对晶圆表面进行清洗。
三、器件结构1. MOSFETMOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常见的功率器件。
其结构由栅极、绝缘层、源极和漏极组成。
碳化硅MOSFET相比传统硅MOSFET具有更低的导通电阻和更高的开关速度。
2. JFETJFET(结型场效应晶体管)是另一种常见的功率器件。
其结构由PN结和栅极组成。
碳化硅JFET具有更低的漏电流和更高的开关速度。
3. Schottky二极管Schottky二极管是一种快速开关器件,其结构由金属与半导体形成的PN结组成。
碳化硅Schottky二极管具有更低的正向压降和更高的反向击穿电压。
四、应用1. 功率电子碳化硅在功率电子领域中得到了广泛应用,如变频空调、光伏逆变器、电动汽车等。
其主要优点是具有更高的开关速度和更低的导通电阻,可以提高系统效率。
2. 射频通信碳化硅在射频通信领域中也有应用,如射频功放、微波器件等。
其主要优点是具有更高的工作频率和更低的损耗,可以提高系统性能。
3. 光电子碳化硅在光电子领域中也有应用,如LED驱动器、激光器驱动器等。
全球及中国碳化硅(SiC)行业现状及发展趋势分析
全球及中国碳化硅(SiC)行业现状及发展趋势分析一、碳化硅产业概述碳化硅是一种无机物,化学式为SiC,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。
碳化硅是一种半导体,在自然界中以极其罕见的矿物莫桑石的形式存在。
自1893年以来已经被大规模生产为粉末和晶体,用作磨料等。
在C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅是应用最广泛、最经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂。
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。
碳化硅常用品种二、碳化硅行业发展相关政策近年来,随着半导体行业的迅速发展,碳化硅行业也受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。
国家陆续出台了多项政策,鼓励碳化硅行业发展与创新,如科技部在2020年发布的《“战略性先进电子材料”重点专项2020年度项目》中指出支持功率碳化硅芯片和器件在移动储能装置中的应用(应用示范类),为碳化硅行业提供了良好的发展环境。
碳化硅行业发展相关政策相关报告:产业研究院发布的《2024-2030年中国碳化硅(SiC)行业发展运行现状及投资战略规划报告》三、碳化硅行业产业链1、碳化硅行业产业链结构图碳化硅行业产业链主要包括原材料、衬底材料、外延材料以及器件和模块等环节。
在上游,原材料主要包括各类硅烷、氮化硼等,这些原材料经过加工后制成碳化硅衬底材料。
碳化硅衬底材料进一步加工后,可以制成外延材料。
碳化硅器件和模块被广泛应用于各个领域,包括5G通信、新能源汽车、光伏、半导体、轨道交通、钢铁行业、建材行业等。
碳化硅行业产业链结构图2、碳化硅行业上游产业分析碳化硅产业链价值量倒挂,关键部分主要集中在上游端,其中衬底生产成本占总成本的47%,外延环节成本占23%,合计上游成本占到碳化硅生产链总成本的约70%。
其中衬底制造技术壁垒最高、价值量最大,既决定了上游原材料制备的方式及相关参数,同时也决定着下游器件的性能,是未来碳化硅大规模产业化推进的核心。
碳化硅 标准
碳化硅标准碳化硅是一种常见的无机化合物,化学式为SiC,通常以颗粒状、粉末状、片状、晶体状等多种形式存在。
碳化硅具有极高的硬度、优异的耐热性和耐腐蚀性,因此被广泛应用于耐火材料、磨料、电子器件、热管理等领域。
以下是与碳化硅相关的一些标准和参考内容:1. 碳化硅颗粒质量分析方法该标准主要规定了碳化硅颗粒的质量分析方法,包括颗粒形状和形态、颗粒大小分布、颗粒表面处理以及杂质含量等指标的测试方法和要求。
该标准是用于评价碳化硅颗粒质量的重要参考文献,对于生产和使用碳化硅颗粒具有指导作用。
2. 碳化硅磨粒质量控制标准该标准规定了碳化硅磨粒的质量控制要求和测试方法,包括颗粒形状、颗粒大小分布、颗粒表面处理、化学成分等指标。
该标准对于生产和使用碳化硅磨粒的企业具有指导作用,有助于提高产品质量和稳定性。
3. 碳化硅陶瓷材料机械性能测试方法该标准规定了碳化硅陶瓷材料的机械性能测试方法,包括压缩强度、抗弯强度、断裂韧性、硬度等指标的测试方法和要求。
这些机械性能参数对于评估碳化硅陶瓷材料的综合性能具有重要意义,对于生产和应用碳化硅陶瓷具有参考价值。
4. 碳化硅电子器件尺寸测量方法该标准规定了碳化硅电子器件尺寸测量的方法,包括长度、宽度、厚度等尺寸的测量方法和要求。
这些尺寸参数是制造碳化硅电子器件时必须控制的重要指标,对于保证产品的一致性和可靠性具有重要意义。
5. 碳化硅散热材料热导率测试方法该标准规定了碳化硅散热材料热导率测试的方法,包括传导法、辐射法、热电偶法等多种测量方法和要求。
热导率是评估散热材料性能的重要参数,对于碳化硅散热材料的研发和应用具有指导作用。
综上所述,以上标准和参考内容涵盖了碳化硅颗粒质量分析、磨粒质量控制、陶瓷材料机械性能、电子器件尺寸测量以及散热材料热导率等多个方面。
这些标准和参考内容对于生产和应用碳化硅材料具有重要的指导作用,有助于提高产品的质量和性能。
开发和制订更多的标准,进一步完善碳化硅相关的测量和质量控制方法,有助于推动碳化硅材料的应用和发展。
碳化硅材料说明书
利用碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性,碳化硅一方面可用于各种冶炼炉衬、高温炉窑构件、碳化硅板、衬板、支撑件、匣钵、碳化硅坩埚等。
另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等;用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料;还可以制做火箭喷管、燃气轮机叶片等。
此外,碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。
有色金属利用碳化硅具有耐高温&def强度大&def导热性能良好&def抗冲击&def 作高温间接加热材料&def如坚罐蒸馏炉&def精馏炉塔盘&def铝电解槽&def 铜熔化炉内衬&def锌粉炉用弧型板&def热电偶保护管等.钢铁利用碳化硅的耐腐蚀&def抗热冲击耐磨损&def导热好的特点&def用于大型高炉内衬提高了使用寿命.冶金选矿碳化硅硬度仅次于金刚石&def具有较强的耐磨性能&def是耐磨管道&de f叶轮.泵室.旋流器&def矿斗内衬的理想材料&def其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5--20倍&def也是航空飞行跑道的理想材料之一.建材陶瓷砂轮工业利用其导热系数.热辐射&def高热强度大的特性&def制造薄板窑具&def不仅能减少窑具容量&def还提高了窑炉的装容量和产品质量&def缩短了生产周期&def是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料.节能利用良好的导热和热稳定性&def作热交换器&def燃耗减少20%&def节约燃料35%&def使生产率提高20-30%&def特别是矿山选厂用排放输送管道的内放&def其耐磨程度是普通耐磨材料的6--7倍.②磨料粒度及其组成按GB/T2477--83。
《SiC碳化硅》课件
废弃物资源化利用
对生产过程中的废弃物进行资源 化利用,降低对环境的影响。
THANKS
感谢观看
光学性质
总结词
碳化硅具有优异的光学性能,可用于制造光学器件和激光器等。
详细描述
碳化硅是一种宽带隙半导体材料,具有优异的光学性能,能够吸收紫外线和蓝光等短波长光,并可在 高温下保持稳定的光学性能。因此,碳化硅在光学器件、激光器和LED等领域有广泛应用。
03
Sic碳化硅的应用
磨料和磨具
碳化硅作为磨料和磨具有着广泛的应 用,由于其硬度高、耐磨性好,常用 于磨削、研磨和抛光各种硬质材料。
详细描述
碳化硅具有很高的熔点和化学稳定性,能够在高达2800°C的高温下保持稳定, 同时对酸、碱和盐等化学物质具有很好的抗腐蚀性。
电绝缘性
总结词
碳化硅是一种优秀的电绝缘材料 ,适用于电子和电力行业。
详细描述
碳化硅在常温下的电绝缘性能非 常好,其电阻率极高,因此被广 泛应用于电子和电力行业的绝缘 材料。
切削性能。
在切割工具领域,碳化硅可以用 于制造锯条、切割片、切割刀等 ,用于切割各种硬质材料,如石
材、玻璃、陶瓷等。
在刀具领域,碳化硅可以用于制 造铣刀、钻头、车刀等,用于切 削金属材料,提高加工效率和刀
具寿命。
耐火材料和坩埚
碳化硅具有优良的高温性能,可以作为耐火材料和坩埚材料用于高温炉和熔炼设备 中。
详细描述
Sic碳化硅是由碳元素和硅元素组成的化合物,其晶体结构中,每个碳原子与四个硅原子形成共价键,形成了一种 坚固的、类似于金刚石的晶体结构。由于其独特的晶体结构和化学键合状态,Sic碳化硅展现出许多优异的物理和 化学性质。
发现与历史
总结词
碳化硅技术
碳化硅技术的挑战与未来展望碳化硅(SiC) 是一种由硅和碳组成的半导体材料,用于制造用于高压应用的功率器件,例如电动汽车(EV)、电源、电机控制电路和逆变器。
与传统的硅基功率器件(例如 IGBT 和 MOSFET)相比,碳化硅具有多项优势,这些器件凭借其成本效益和制造工艺的简单性长期以来一直主导着市场。
在电力电子应用中,固态器件需要能够在高开关频率下运行,同时提供低导通电阻、低开关损耗和出色的热管理。
在电子领域,设计人员面临着几个艰巨的挑战,目的是最大限度地提高效率、减小尺寸、提高设备的可靠性和耐用性以及降低成本。
与传统的硅基技术相比,宽带隙(WBG) 材料(如SiC)的使用可实现更高的开关速度和更高的击穿电压,从而实现更小、更快、更可靠和更高效的功率器件。
在图1 中,比较了硅和SiC 的一些主要电气特性。
图1:SiC 和Si 的一些相关特性的比较(来源:IEEE)关于制造工艺,迄今为止最困难的挑战之一是从100 毫米(4 英寸)晶圆过渡到150 毫米(6 英寸)晶圆。
虽然晶圆尺寸的增加提供了显着降低组件单位成本的优势,但另一方面,它对消除缺陷和提高所交付半导体的可靠性提出了严峻的挑战。
市场带来的挑战主要涉及对适合满足车辆电气化和电池充电系统不断增长的需求的电源解决方案的需求。
汽车行业无疑是SiC 生产商的主要努力集中的行业之一。
制造下一代电动汽车需要一种能够满足高效率和可靠性、消除缺陷和降低成本等严格要求的技术。
制造挑战尽管SiC 的特性已经为人所知一段时间,但第一个SiC 功率器件的生产相对较新,从2000 年代初通过部署100 毫米晶圆开始。
几年前,大多数制造商完成了向150 毫米晶圆的过渡,而200 毫米(8 英寸)晶圆的大规模生产将在未来几年内投入运营。
SiC 晶圆从4 英寸到6 英寸的过渡并非没有问题,这与保持相同质量和相同产量的难度有关。
碳化硅生产的主要挑战涉及材料的特性。
由于其硬度(几乎类似于金刚石),碳化硅需要更高的温度、更多的能量和更多的时间来进行晶体生长和加工。
碳化硅 标准
碳化硅标准
碳化硅(SiC)是一种结晶形态的固态化合物。
碳化硅晶体可以采用多晶或单晶的形式制备。
对于碳化硅材料,有一些标准和规范可以应用。
1. 化学成分标准:碳化硅材料的化学成分应符合相应的标准要求。
典型的化学成分包括二氧化硅(SiO2)和碳(C)。
2. 晶体结构标准:碳化硅通常采用六方晶系。
晶体结构应符合相关的标准和规范。
3. 物理性质标准:碳化硅的物理性质需要符合一定的标准,例如密度、硬度、热导率等。
4. 尺寸和形状标准:碳化硅材料的尺寸和形状应符合规定的标准,同时需要满足特定应用的要求。
5. 表面质量标准:碳化硅材料的表面质量应符合相应的标准,例如表面光洁度、平整度等。
6. 材料性能标准:碳化硅材料的一些重要性能参数,如电气性能、热学性能、机械性能等,应符合相关的标准。
以上只是一些常见的碳化硅标准的示例,具体的标准要求可能因应用需求而有所不同。
对于特定的应用,可能还需要遵循其他的标准和规范。
为了确保碳化硅材料的质量和可靠性,生产和使用过程中,还需要进行必要的质量控制和测试。
碳化硅sic制备方法-概述说明以及解释
碳化硅sic制备方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述碳化硅(SiC)是一种广泛应用于材料科学领域的重要陶瓷材料。
它具有优异的物理和化学性质,如高熔点、高硬度、高热导率、低热膨胀系数和良好的耐腐蚀性能等。
由于这些特殊性能,碳化硅在诸多领域的应用十分广泛,包括电子、能源、化工、航空航天和汽车等领域。
为了满足不同领域对碳化硅材料的需求,科学家们研究出了多种碳化硅制备方法。
根据不同的反应条件和原料,可以将这些方法分为不同的分类,每种方法都有其特定的制备工艺和应用范围。
本文将重点介绍一些常用的碳化硅制备方法,包括硅烷化合物法、碳热还原法和化学气相沉积法。
在这些方法中,硅烷化合物法是一种常见且简单的制备方法,它通过将硅烷化合物在高温下分解,生成碳化硅。
而碳热还原法则通过碳源和硅源的反应,生成碳化硅。
最后,化学气相沉积法则是将硅源和碳源的气体通过化学反应,在衬底上沉积出碳化硅薄膜。
不同的制备方法具有各自的优缺点,这些将在后续章节进行详细讨论。
此外,本文还将探讨碳化硅制备方法的发展趋势和展望,并在结论部分对整个文章进行总结。
通过深入研究碳化硅制备方法,我们可以更好地理解碳化硅的制备过程和特性,为其在不同领域的应用提供更多可能性和机遇。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分:引言、正文和结论。
在引言部分,我们将对碳化硅的概述进行介绍,包括其定义和应用领域。
同时,我们还会说明本文的文章结构和目的。
接下来的正文部分将详细探讨碳化硅制备方法。
首先,我们将对碳化硅制备方法进行分类,介绍不同方法的特点和应用场景。
然后,我们将详细介绍常用的碳化硅制备方法,包括硅烷化合物法、碳热还原法和化学气相沉积法。
每种方法都将进行详细讲解,包括原理、步骤和适用条件等方面。
在结论部分,我们将对碳化硅制备方法的优缺点进行总结,并展望其发展趋势。
同时,我们也会结合全文内容对碳化硅制备方法进行总结,为读者提供一个综合的观点。
最后,我们会对全文的内容进行总结,以便读者更好地理解和应用本文的内容。
碳化硅器件的特点
碳化硅器件的特点
碳化硅(SiC)器件作为一种新兴的半导体材料,具有以下特点:
1. 高温处理:碳化硅器件在制造过程中需要进行高温处理,以确保器件质量。
2. 制造和加工难度:与传统半导体器件相比,碳化硅器件的制造难度更大,需要更高的技术含量和更先进的生产设备。
同时,碳化硅是一种非常硬的材料,加工难度也很大,特别是在进行微细加工时更为困难。
3. 低能耗:碳化硅器件具有低能耗、高性能的特点,可以在高温和高电压下使用。
4. 长寿命:碳化硅器件具有较长的使用寿命和稳定性,可用在高温和恶劣环境下。
5. 应用广泛:碳化硅器件可以应用于电力、光电、电子、航空航天等多个领域,并具有广阔的市场前景。
6. 卓越的电学性能:碳化硅功率器件具有禁带宽度大、电导率高、热导率高的特点,具有更强的耐高压、高功率能力。
7. 高频率:碳化硅器件的能量损耗减少了四分之三,转化率高,使其在高频率下具有优越的性能。
8. 小体积:由于阻抗小,同性能的碳化硅器件尺寸可以缩小到硅基器件的十分之一,模组尺寸更大幅缩小。
9. 耐高温:相比硅基材料,碳化硅器件耐高温性能更佳。
硅基材料在120℃场景下需要散热,而碳化硅在175℃结温下无需散热,可承受600℃以上高温环境。
10. 高压大功率:碳化硅二极管可承受600-1700V,MOS管可承受800-3300V。
这使得碳化硅器件在新能源汽车、光伏逆变器、储能和充电桩等领域具有广泛的应用前景。
综上所述,碳化硅器件具有诸多优点,使其成为新一代半导体材料的研究热点,并在新能源汽车、光伏、储能等领域得到广泛应用。
碳化硅 二氧化硅
碳化硅二氧化硅碳化硅和二氧化硅是两种常见的无机化合物,它们在工业和科学领域中具有重要的应用价值。
本文将分别介绍碳化硅和二氧化硅的性质、制备方法和应用领域,以及它们在人类生活中的重要性。
一、碳化硅1.性质:碳化硅是一种由碳和硅原子组成的化合物,化学式为SiC。
它具有高熔点、硬度大、抗腐蚀性强等特点,是一种优良的耐火材料。
此外,碳化硅还具有优异的导热性能和耐高温性能,因此被广泛应用于高温领域。
2.制备方法:碳化硅的制备方法主要有烧结法、化学气相沉积法和碳热还原法等。
其中,烧结法是最常用的制备方法之一,通过将碳化硅粉末进行高温烧结,使其形成致密的块状材料。
化学气相沉积法则是通过将硅源和碳源在高温下反应生成碳化硅薄膜。
碳热还原法则是通过将硅酸盐和碳源在高温下反应生成碳化硅。
3.应用领域:碳化硅具有优良的耐高温性能和耐腐蚀性能,因此被广泛应用于高温领域。
例如,碳化硅可用于制造高温炉具、耐火材料、陶瓷材料等。
此外,碳化硅还被应用于电力电子器件、光电器件和半导体器件等领域,因其具有优异的导热性能和耐高温性能。
二、二氧化硅1.性质:二氧化硅是一种由硅和氧原子组成的化合物,化学式为SiO2。
它是一种无色、无味、无毒的固体物质,具有高熔点、高硬度和良好的化学稳定性。
此外,二氧化硅还具有优异的绝缘性能和光学性能,是一种重要的材料。
2.制备方法:二氧化硅的制备方法主要有矿石法、溶胶-凝胶法和气相沉积法等。
矿石法是最常用的制备方法之一,通过将硅矿石进行高温还原或酸处理,得到二氧化硅。
溶胶-凝胶法则是通过将硅源和溶剂进行反应制备溶胶,然后通过热处理得到凝胶,最后将凝胶进行干燥和煅烧得到二氧化硅。
气相沉积法是通过将硅源和氧源在高温下反应生成二氧化硅薄膜。
3.应用领域:二氧化硅具有优异的绝缘性能和光学性能,因此在电子器件、光学器件和玻璃制品等领域具有广泛的应用。
例如,二氧化硅可用于制造集成电路和光纤通信器件中的绝缘层和介质层。
碳化硅
用途
⑴作为磨料,可用来做磨具,如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。
⑵作为冶金脱氧剂和耐高温材料。
碳化硅主要有四大应用领域,即: 功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。目前碳化硅粗料已能大量供应,不能算高新技术产品,而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如: 以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的高 级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂,用 它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。
另一方面可用于有色金属冶炼工业的高温间接加热材料,如竖罐蒸馏炉、精馏炉塔盘、铝电解槽、铜熔化炉内衬、 锌粉炉用弧型板、热电偶保护管等;用于制作耐磨、耐蚀、耐高温等高级碳化硅陶瓷材料;还可以制做火箭喷管、燃 气轮机叶片等。此外,碳化硅也是高速公路、航空飞机跑道太阳能热水器等的理想材料之一。
有色金属
利用碳化硅具有耐高温,强度大,导热性能良好,抗冲击,作高温间接加热材料,如坚罐蒸馏炉,精馏炉塔盘,铝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电解槽,铜熔化炉内衬,锌粉炉用弧型板,热电偶保护管等.
化工
可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂,可用做制造四氯化硅的原料,是硅树脂工业的主要原料。碳化硅脱氧剂 是一种新型的强复合脱氧剂,取代了传统的硅粉碳粉进行脱氧,和原工艺相比各项理化性能更加稳定,脱氧效果好,
页面 1 / 2
碳化硅 链接:/baike/2418.html
sic 晶型 温度
"SiC" 通常指的是碳化硅(Silicon Carbide),这是一种广泛用于半导体和电子器件制造的材料。
SiC 有多种晶型,其中最常见的是4H晶型和6H晶型。
这两种晶型在结构上略有不同,但它们都具有优良的电学和热学性质,因此在高温高功率应用中很有用。
SiC材料的温度性能取决于其晶型和具体的制造工艺。
一般来说,碳化硅在高温下具有出色的性能,包括:
1. 高温稳定性:SiC材料可以在非常高的温度下工作,通常可以超过1000摄氏度(°C),有些特定型号甚至可以在更高的温度下工作。
这使得SiC在高温环境中的应用非常有吸引力。
2. 热导率:碳化硅具有出色的热导率,这意味着它能够有效地传递和散热热量,因此在高功率电子器件中非常有用。
3. 高电子迁移率:SiC具有高电子迁移率,使其成为高频率和高功率电子器件的理想选择。
4. 电绝缘性:SiC在高温下仍然保持良好的电绝缘性能,这对于高温电子应用非常重要。
需要注意的是,虽然碳化硅具有这些优良的高温性能,但它也具有一些挑战,包括制造成本较高和加工难度较大。
因此,它通常在高温高功率应用中被使用,如电力电子、汽车电动化、航空航天等领域。
SiC晶体的温度稳定性和性能也可以根据具体的制造和处理方法而有所不同。
碳化硅是什么材料
碳化硅是什么材料生物惰性陶瓷碳化硅材料属于生物惰性陶瓷,这类陶瓷在生物体内化学性质稳定,无组成元素溶出,对机体组织无刺激性。
碳化硅(又名:碳硅石、金钢砂或耐火砂),化学简式:SiC,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成的一种耐火材料。
碳化硅在大自然也存在于罕见的矿物,莫桑石中。
在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。
我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。
1结构简介编辑英文名称:silicon carbide,俗称金刚砂。
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。
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。
2物品种类编辑碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基该品种,都属α-SiC。
①黑碳化硅含SiC约95%,其韧性高于绿碳化硅,大多用于加工抗张强度低的材料,如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。
②绿碳化硅含SiC约97%以上,自锐性好,大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃,也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。
此外还有立方碳化硅,它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体,用以制作的磨具适于轴承的超精加工,可使表面粗糙度从Ra32~0.16微米一次加工到Ra0.04~0.02微米。
3化学特性编辑碳化硅碳化硅碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。
基本 碳化硅
基本碳化硅
碳化硅(Silicon Carbide,简称SiC)是一种由碳和硅原子组成的陶瓷材料。
它具有高熔点、高硬度、高耐磨性和化学稳定性等优良的物理和化学性质。
碳化硅有许多应用领域,包括高温结构材料、耐磨材料、半导体器件、光学组件、太阳能电池等。
碳化硅的结晶形式有两种:立方晶型(3C-SiC)和六方晶型
(6H-SiC和4H-SiC)。
其中,六方晶型SiC是最常见的形式。
碳化硅在高温下具有优异的性能,例如它能够保持较高的强度和硬度,同时还能够耐受极端的环境条件,如高温、高压和腐蚀。
碳化硅被广泛应用于高温领域,如石油、化工和汽车工业。
由于其优异的导热性能和机械强度,碳化硅还用作散热器和电子器件的基板材料。
此外,碳化硅还是半导体材料,可用于制造高功率和高频率电子设备。
在光学领域,碳化硅也被用于制造抛光材料、光学反射镜和窗口。
总体而言,碳化硅在高温、高压和腐蚀等恶劣环境下表现出卓越的性能,使得它成为许多应用领域的理想选择。
冶金级碳化硅的应用领域
冶金级碳化硅的应用领域冶金级碳化硅( SiC)是一种高性能的材料,具有优异的耐高温、耐腐蚀、硬度高等特性,因此在多个领域有着广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1.电力电子和功率器件•功率半导体器件:SiC作为功率半导体的材料,用于制造功率器件 如SiC场效应管、Schottky二极管等)。
SiC功率器件具有低导通损耗、高温工作能力和高频特性等优势,可用于电力电子转换器、电动汽车、太阳能逆变器等领域。
2.汽车工业•电动车辆:SiC在电动汽车中的应用日益广泛,用于制造电动车辆的功率控制单元 如逆变器、充电桩等),能提高能量转换效率和延长电池续航里程。
3.燃气和化工领域•耐火材料和涂层:由于其高温稳定性,SiC常被用作耐火材料的组成部分,如耐火砖、耐火涂层等,适用于高温炉窑和化工反应器。
•催化剂支撑材料:SiC作为催化剂的支撑材料,可以提高催化剂的稳定性和反应效率。
4.其他领域•光电子学:SiC具有较宽的能隙和优异的光电性能,用于制造光电器件 如光伏电池、紫外线探测器)。
•航空航天领域:由于其轻质高强度和高温稳定性,SiC也被用于航空航天领域中的结构材料。
因其独特的性能特点,冶金级碳化硅在多个领域都有着广泛的应用前景,并持续受到科研机构和工业界的关注和开发。
冶金级碳化硅的应用领域主要包括以下几个方面:1.冶炼用耐火材料:冶金工业中的高炉、电炉、转炉、平炉等炉膛和炉底需要用大量高级耐火材料保护。
碳化硅具有高熔点、高耐磨性、高强度和抗氧化性能,因此在冶金工业中广泛用作耐火材料。
2.钢铁行业:碳化硅可以用于制造炼钢用的脱氧剂和各种合金剂,同时还可以作为钢铁行业中的炼钢粉、炼铁粉、铁合金粉等添加剂。
3.有色金属冶炼:碳化硅可以用于有色金属的冶炼,如铜、铝、锌、锡等。
在电解铝行业中,碳化硅可以作为铝电解质的主要原料,从而提高铝的产量和质量。
4.研磨材料:碳化硅可以作为研磨材料,用于磨削、磨料、抛光等领域。
例如,在磨削各种硬质合金、陶瓷等硬材料时,碳化硅研磨珠可以有效提高磨削效率,同时保护设备。
关于碳化硅(SiC)的知识点
碳化硅(SiC)是由硅(Si)和碳(C)组成的半导体化合物,属于宽带隙(WBG)系列材料。
它的物理键非常牢固,使半导体具有很高的机械,化学和热稳定性。
宽带隙和高热稳定性使SiC器件可以在比硅更高的结温下使用,甚至超过200°C。
碳化硅在电力应用中提供的主要优势是其低漂移区电阻,这是高压电力设备的关键因素。
凭借出色的物理和电子特性的结合,基于SiC的功率器件正在推动功率电子学的根本变革。
尽管这种材料已为人们所知很长时间,但由于可提供大而高质量的晶片,在很大程度上将其用作半导体是相对较新的。
近几十年来,努力集中在开发特定且独特的高温晶体生长工艺上。
尽管SiC具有不同的多晶型晶体结构(也称为多型晶体),但4H-SiC多型六方晶体结构最适合于高功率应用。
六英寸的SiC晶圆如图1所示。
问SiC的主要特性是什么?硅与碳的结合为这种材料提供了出色的机械,化学和热学性能,包括:·高导热率·低热膨胀性和优异的抗热震性·低功耗和开关损耗·高能源效率·高工作频率和温度(在最高200°C的结温下工作)·小芯片尺寸(具有相同的击穿电压)·本征二极管(MOSFET器件)·出色的热管理,降低了冷却要求·寿命长问SiC在电子领域有哪些应用?碳化硅是一种非常适合于电源应用的半导体,这首先要归功于其承受高压的能力,该能力是硅所能承受的高压的十倍之多。
基于碳化硅的半导体具有更高的热导率,更高的电子迁移率和更低的功率损耗。
SiC二极管和晶体管还可以在更高的频率和温度下工作,而不会影响可靠性。
SiC器件(例如肖特基二极管和FET / MOSFET晶体管)的主要应用包括转换器,逆变器,电源,电池充电器和电机控制系统。
问为什么在功率应用中SiC能够胜过Si?尽管硅是电子领域中使用最广泛的半导体,但硅开始显示出一些局限性,尤其是在大功率应用中。
sic 碳化硅良率
sic 碳化硅良率sic 碳化硅良率碳化硅(SiC)是一种具有良好性能的先进材料,它在高温、高压、高频等恶劣环境下具有出色的耐受能力。
碳化硅材料的制备和加工过程对其良率产生重要影响。
在本文中,将从碳化硅材料的制备、加工以及良率提升方面进行探讨。
碳化硅的制备方法多种多样,常见的有化学气相沉积(CVD)、液相反应法(LPCVD)、热压烧结法和热解炉法等。
其中,CVD是一种常用的制备方法,通过在高温下将硅源和碳源混合,使其在衬底表面沉积形成薄膜或大面积晶体。
在制备过程中,控制反应温度、反应气体浓度和流量等参数对碳化硅的良率具有重要影响。
制备过程中材料的纯净度和晶体结构也会对良率产生影响。
碳化硅的加工方法包括切割、研磨、抛光和薄片制备等。
在加工过程中,对碳化硅材料进行切削时需要注意刀具的材质和刀具的刃磨情况,以减少刀具磨损和损伤材料表面的几率。
研磨和抛光过程中,选择合适的研磨液和研磨颗粒大小,以获得良好的表面质量和平整度。
在薄片制备过程中,控制薄片厚度和表面平整度等参数对良率具有重要意义。
提升碳化硅材料的良率需要从多个方面入手。
优化制备和加工工艺参数,通过调整反应温度、气体流量和切削参数等,以获得更高的制备和加工效率。
提高材料的纯度和晶体结构,采用优质的原料和精细的工艺控制,以减少杂质和缺陷对良率的影响。
加强质量控制和检测手段,建立完善的质量管理体系,采用严格的非破坏性和破坏性测试方法,及时发现和排除不合格产品,提高良率。
另外,培养专业的技术人员和工作团队,提高工作效率和质量意识,减少人为因素对良率的影响。
碳化硅材料的制备和加工过程对良率有着重要影响。
只有通过优化制备和加工工艺参数,提高材料质量和晶体结构,加强质量控制和检测手段,以及培养专业的技术人员和工作团队,才能有效提高碳化硅的良率。
在未来的发展中,随着碳化硅材料在电子、光电子、能源和航空等领域的广泛应用,我们可以进一步深入研究碳化硅材料的制备和加工技术,不断提升碳化硅的良率,为相关产业的发展做出更大贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
PECVD又可分为射频、微波以及电子回旋共振 (ECR)PECVD等三类。于威小组采用螺旋波等离子体 化学气相沉积技术在Si(100)衬底上制备了具有纳米 结构的碳化硅薄膜,在室温下观测到了峰值波长可 变的紫外发光。
最大有用面积达到40mm2,微导管密度已下降到小于0.1/cm2。 现今就SiC单晶生长来讲,美国处于领先地位,俄罗斯、日本 和欧盟(以瑞典和德国为首)的一些公司或科研机构也在生产SiC 晶片,并且已经实现商品化。
SiC作为第三代半导体材料的杰出代表,由于其特有的物理 化学特性成为制作高频、大功率、高温器件的理想材料。随着 SiC体材料的生长和外延技术的成熟,各种SiC器件将会相继出 现。目前,SiC器件的研究主要以分立器件为主,仍处于以开 发为主、生产为辅的阶段。
图3-1 3C-SiC立方闪锌矿结构
图3-2 2H-SiC六方纤锌矿结构
图 3-3 不同多型碳化硅在(1120)面上的堆叠序列
不同的SiC多型体在半导体特性方面表现出各自的特性。利用 SiC的这一特点可以制作SiC不同多型体间晶格完全匹配的异质 复合结构和超晶格,从而获得性能极佳的器件.其中6H-SiC结 构最为稳定,适用于制造光电子器件:p-SiC比6H-SiC活泼,其 电子迁移率最高,饱和电子漂移速度最快,击穿电场最强,较 适宜于制造高温、大功率、高频器件,及其它薄膜材料(如GaN (氮化镓)、金刚石等)的衬底和X射线的掩膜等。而且,β-SiC 薄膜能在同属立方晶系的Si衬底上生长,而Si衬底由于其面积 大、质量高、价格低,可与Si的平面工艺相兼容,所以后续 PECVD制备的SiC薄膜主要是β-SiC薄膜。
20世纪90年代初,Cree Research Inc用改进的Lely法生长6HSiC晶片并实现商品化,并于1994年制备出4H-SiC晶片。这一 突破性进展立即掀起了SiC晶体及相关技术研究的热潮。目前 实现商业化的SiC晶片只有4H-SiC和6H-SiC型,且均采用PVD技 术,以美国CreeResearch Inc为代表。采用此法已逐步提高SiC 晶体的质量和直径达7.5cm,目前晶圆直径已超过10cm,
有利于薄膜单晶质量的提高。分子束外延的优点是: 使用的衬底温度低,膜层生长速率慢,束流强度易于 精确控制,膜层组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速 调整。用这种技术已能制备薄到几十个原子层的单晶 薄膜,以及交替生长不同组分、不同掺杂的薄膜而形 成的超薄层量子阱微结构材料。
(2)化学气象沉积法
利用化学气相沉积法制备碳化硅材料具有很多突出的优点, 如可以用高纯度的气体反应得到高纯度的单晶体,并且生长速 度可以通过调节反应温度和气氛成分比例而得到控制。由CVD 法制取SiC薄膜的反应组分可以多种多样,但大致可以分为三类: (1)硅化物(常常是SiH4 (硅烷)和碳氢(或氟)化物,如CH4 (甲烷)、C2H4 (乙烯)、C3H8 (丙烷)、CF4(四氟化碳)等,以及 一些载气(如H2、Ar等);(2)含碳、硅化合物(如 C)H3SiCl3(一甲基三氯硅烷) 、Si(CH3)4和H2;(3)碳氢化合 物和氢气。根据反应条件不同,CVD可分为PECVD,LPCVD以 及热丝CVD(HFCVD)等。
SiC由Si原子和C原子组成,其晶体结构具有同质多型体的特 点,在半导体领域最常见的是具有立方闪锌矿结构的3C-SiC和 六方纤锌矿结构的4H-SiC和6H-SiC。21世纪以来以Si为基本材料 的微电子机械系统(MEMS)已有长足的发展,随MEMS应用领域 的不断扩展,Si材料本身的性能局限性制约了Si基
ห้องสมุดไป่ตู้
采用HFCVD技术在Si(111)衬底上生长了SiC薄膜。 通过电子能谱、X射线衍射和时间分辨光谱等分析手 段对样品结构、组分进行了分析。结果表明所制备的 样品为纳米晶态SiC,并通过计算得到验证,对所制备 样品进行光致发光特性测试,观察到其在室温下有较 强的紫外发光。
③等离子增强化学气相沉积(PECVD)
(2)无需热激活,无需在高温环境下进行,因而不 会改变工件的外形尺寸和表面光洁度;(3)离子注 入层由离子束与基体表面发生一系列物理和化学相互 作用而形成的一个新表面层,它与基体之间不存在剥 落问题;(4)离子注入后无需再进行机械加工和热 处理。
③ 分子束外延(MBE)
徐彭寿等人在国内首次利用固源分子束外延技术,在衬底 温度为1100℃时,以Si(111)为衬底成功地外延生长出了3CSiC单晶薄膜。通过x射线衍射、拉曼光谱以及原位反射高 能电子衍射等手段研究了外延薄膜的晶型、结晶质量、外 延膜与衬底的外延取向关系,并考察了薄膜制备过程中衬 底的碳化对薄膜质量的影响。结果表明,外延膜与衬底晶 格取向完全一致;碳化可以减小SiC和衬底Si之间的晶格失 配、释放应力、引入成核中心,
三、SiC的晶体结构、特性
SiC的基本结构单元是Si-C四面体,属于密堆积结构。由单 向堆积方式的不同产生各种不同的晶型,已经发现的同质多型 体就有250多种。密堆积有3种不同的位置,记为A,B,C。依 赖于堆积顺序,Si-C键表现为立方闪锌矿或六方纤锌矿结构。 如堆积顺序为ABCABC,则得到立方闪锌矿结构,记作3c-SiC或 p-SiC(c=cubic)。若堆积顺序为ABAB,则得到纯六方结构,记为 2H-SiC。其它多型体为以上两种堆积方式的混合。两种最常见 的六方晶型是4H和6H。其堆积方式分别为ABCB’ABCB和 ABCACB’ABCACB。
目录
一、概论; 二、SiC材料的研究进展; 三、SiC的晶体结构、特性; 四、SiC薄膜的制备方法:
(1)物理气象沉积法; (2)化学气象沉积法.
一、概论
碳化硅被誉为下一代半导体材料,因为其具有众多优异的物 理化学特性,被广泛应用于光电器件、高频大功率、高温电子 器件。SiC有高的硬度与热稳定性,稳定的结构,大的禁带宽度 ,高 的热导率,优异的电学性能。
由于一般的CVD沉积温度高(多数都在900~1000℃甚至更 高),因而带来了一系列问题:如易引起基板的变形和组织的 变化,降低基板材料的机械性能,基底材料与膜层材料在高温 下发生相互扩散,两者的结合力削弱。而辉光放电形成的等离 子体在化学气相沉积中能将反应物中的气体分子激活成活性离 子,降低反应温度;并能加速反应物在表面的扩散,提高成膜 速度,对基体及膜层表面具有溅射清洗作用,从而加强了薄膜 与基板间的附着力,由于反应物中的原子、分子、离子和电子 的碰撞、散射作用,使形成的薄膜厚度均匀。根据等离子体形 成条件的不同,
②热灯丝化学气相沉积法(HFCVD)
通常SiC薄膜的沉积是由一含C的先驱体和一含Si的先驱 体通过各种CVD法而得到。然而用HFCVD法、以CH4和H2作 为混合气进行金刚石薄膜的沉积时,有可能在沉积早期阶段 形成一薄层缓冲层(Si基板上)。这缓冲层有可能是SiC、类金 刚石薄膜或者是无定形碳等等,但因薄层太薄无法表征。这 表明在CH4-H2混合物用HFCVD法在Si基板上沉积SiC薄膜也是 可能的。
①溅射法
溅射又可分为二极溅射、射频溅射、磁控溅射等。
➢射频溅射法
采用射频溅射制取SiC薄膜,制样设备为JS-450射频溅 射仪,基片与靶之间距离为25~40mm,溅射气体为高纯Ar (氩 ),基础真空度为1×10-5Torr(托, torr≈133.322 Pa),溅 射气压2×10-3~1.5×10-2Torr,溅射速率为0.6~0.8μmh,功 率密度为6.0~6.5W/cm2。靶为烧结碳化硅,采用玻璃和石英 玻璃为基片。研究表明,射频溅射膜为非晶态SiC薄膜,退 火可以减少短程序中的缺陷,消除悬挂键,能隙增大。射频 溅射由于采用射频电压,取消了二极溅射靶材必须是导体的 限制,且在射频电压的正负半周均能产生溅射,溅射速率比 二极溅射高。
PECVD又可分为射频、微波以及电子回旋共振(ECR)PECVD等 三类。于威小组采用螺旋波等离子体化学气相沉积技术在 Si(100)衬底上制备了具有纳米结构的碳化硅薄膜,在室温下 观测到了峰值波长可变的紫外发光
从而加强了薄膜与基板间的附着力,由于反应物中的原 子、分子、离子和电子的碰撞、散射作用,使形成的薄膜厚 度均匀。根据等离子体形成条件的不同,
SiC晶体的获得最早是用Acheson工艺将石英砂与C混合放入 管式炉中2600℃反应生成,这种方法只能得到尺寸很小的多晶 SiC。至1955年,Lely用无籽晶升华法生长出了针状3C-SiC孪晶, 由此奠定了SiC的发展基础。
20世纪80年代初Tairov等采用改进的升华工艺生长出SiC晶体, SiC作为一种实用半导体开始引起人们的研究兴趣,国际上一 些先进国家和研究机构都投入巨资进行SiC研究。
②离子注入合成法
由于在电子学技术方面可能广泛应用,在基板表面高剂 量离子注入形成化合物是当今材料科学研究者的一大课题。 严辉等人用高剂量的碳离子注入单晶Si衬底,得到了SiC埋层, 利用X射线光电子能谱,研究了SiC埋层中Si2P的特征能量损失 谱。结果表明,Si2P的特征能量损失谱依赖于SiC埋层中C原子 的浓度分布,并且与SiC埋层的有序度效应。离子注入技术具 有以下一些其它常规表面处理技术难以达到的独特优点:(1) 它是一种纯净的无公害的表面处理技术;
MEMS在高温、高频、强辐射及化学腐蚀等极端条件下的应 用。
因此寻找Si的新型替代材料正日益受到重视。在众多半导 体材料中,SiC的机械强度、热学性能、抗腐蚀性、耐磨性 等方面具有明显的优势,且与IC工艺兼容,故而在极端条件 的MEMS应用中,成为Si的首选替代材料。
二、SiC材料的研究进展
国际上,SiC的发展至今经历了3个研究时期:第一是采用 升华法制备SiC单晶来开发各种器件的时期;第二是SiC的外延 生长等基础研究时期;第三是接近于相关领域应用要求的当前 研究开发时期。
①低压化学气相沉积(LPCVD)
CVD反应室通常有热壁型和冷壁型,前者用于放热反应, 后者用于吸热反应。LPCVD相对普通CVD来说,一方面基板 温度较低,避免了杂质的扩散和迁移;另一方面减少了杂质 气体的污染,且无须运载气体,淀积速率增加,膜厚均匀性 大大改善。Hurtó s等人选择Si(CH3)4(TMS)作为先驱体,H2为载 气,在垂直的冷壁反应室里,在石墨基板表面沉积多晶SiC薄 膜。基板温度在1100~1500℃范围,反应室压强在15~ 100Torr,随着TMS分压的增加,沉积速率亦提高。