碳化硅的性能及用途？

碳化硅的性能：

1、碳化硅的热导率及线膨胀系数。作为一种耐火材料，碳化砖具有优越的抗热震性能。这一点具体表现在它具有高的热导率（导热系数）和较低的线膨胀系数。

2、碳化硅的导电性能。碳化硅是一种半导体，其导电性能随晶体中引入杂质的种类和数量的不同而变化，电阻率在10-2-1012Ω·cm之间。其中对碳化硅导电性影响较大的杂质是铝、氮和硼，含铝较多的碳化硅导电性显著加大。

3、碳化硅的电阻率。碳化硅的电阻率随温度的变化而改变，但在一定的温度范围内与金属的电阻温度特性相反。碳化硅的电阻率与温度的关系更为复杂。碳化硅的导电率随温度升高到一定值时出现峰值，继续升高温度，导电率又会下降。

碳化硅的用途：

1、磨料--主用于制作砂轮、砂纸、油石、磨头、研磨膏及光伏产品中单晶硅、多晶硅和各器件表面研磨、抛光等。

2、高级耐火材料--可作为冶金脱氧剂和耐高温材料，制作高温炉窑构件、支撑件等。

3、功能陶瓷--不仅能减少窑具容量，还提高了窑炉产品质量，缩短周期，是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料制作，高温非氧化物陶瓷、反应烧结陶瓷。

4、有色金属--钢铁行业，冶金选矿行业，均有所应用。

5、其他--用于制备远红外辐射涂层或制作碳化硅板的远红外辐射干燥机。

碳化硅半导体产业链主要包括碳化硅高纯粉料、单晶衬底、外延片、功率器件、模块封装和终端应用等环节。

1.碳化硅高纯粉料

碳化硅高纯粉料是采用PVT法生长碳化硅单晶的原料,其产品纯度直接影响碳化硅单晶的生长质量以及电学性能。碳化硅粉料有多种合成方式,主要有固相法、液相法和气相法3种。其中,固相法包括碳热还原法、自蔓延高温合成法和机械粉碎法液相法包括溶胶-凝胶法和聚合物热分解法气相法包括化学气相沉积法、等离子体法和激光诱导法等。

2.单晶衬底

单晶衬底是半导体的支撑材料、导电材料和外延生长基片。生产碳化硅单晶衬底的关键步骤是单晶的生长,也是碳化硅半导体材料应用的主要技术难点,是产业链中技术密集型和资金密集型的环节。目前,SiC单晶生长方法有物理气相传输法(PVT法)、液相法(LPE法)、高温化学气相沉积法(HTCVD法)等。

3.外延片

碳化硅外延片,是指在碳化硅衬底上生长了一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶薄膜(外延层)的碳化硅片。目前,碳化硅单晶衬底上的SiC薄膜制备主要有化学气相淀积法（CVD）、液相法（LPE）、升华法、溅射法、MBE法等多种方法。

4.功率器件

采用碳化硅材料制造的宽禁带功率器件,具有耐高温、高频、高效的特性。

5.模块封装

目前,量产阶段的相关功率器件封装类型基本沿用了硅功率器件。模块封装可以优化碳化硅功率器件使用过程中的性能和可靠性,可灵活地将功率器件与不同的应用方案结合。

6.终端应用

在第三代半导体应用中，碳化硅半导体的优势在于可与氮化镓半导体互补。由于SiC器件高转换效率、低发热特性和轻量化等优势,下游行业需求持续增加,有取代SiQ器件的趋势。

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