半导体技术早已成为我们日常生活方方面面不可或缺的材料,比如在电器、灯光、手机、电脑、电子设备等方面都需要应用半导体材料进行制造,而其中的碳化硅(SIC)作为第三代半导体材料,应用前景非常广阔。
一、碳化硅的优点
碳化硅作为一种宽禁带半导体材料,它的特点是禁带宽度大、电子漂移饱和速度高、介电常数小、导电性能好。现在市场的半导体器件都在朝着向微型化、导热性强的方向发展,因此市场上对碳化硅的需求越来越多,其广泛应用在制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件上。
碳化硅又被叫做金刚砂,它是由石英砂、石油焦、木屑等原料经过电阻炉高温冶炼制成的。在如今C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅成为应用最广泛、性价比最高的一种。现阶段我国工业生产的碳化硅主要由两种,一种是黑色碳化硅,一种是绿色碳化硅,两者都是六方晶体。
二、碳化硅的应用领域和难点
目前碳化硅是发展最成熟的宽禁带半导体材料,因此世界各国对碳化硅的研究发展十分注重,美欧日等在国家层面上制定了相应的研究规划,碳化硅材料能够应用在功能陶瓷、耐火材料、冶金原料等行业。但是碳化硅有一个发展难题,就是难以实现芯片结构的制作工艺,比如碳化硅晶片的微管缺陷密度、外延工艺效率低、掺杂工艺的特殊要求、配套材料的耐温等。