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碳化硅(SiC)，又稱金剛砂。1891年美國人艾契遜(Acheson)發明了碳化硅的工業制造方法。碳化硅是用天然硅石、碳、木屑、工業鹽作基本合成原料，在電阻爐中加熱反應合成。其中加入木屑是為了使塊狀混合物在高溫下形成多孔性，便于反應產生的大量氣體及揮發物從中排除，避免發生，因為合成IT碳化硅，將會生產約1.4t的(CO)。工業鹽(NaCl)的作用是便于除去料中存在的氧化鋁、氧化鐵等雜質。

第三代半導體材料，主要代表碳化硅和氮化相對于前兩代半導體材料而言，在高溫、高壓、高頻的工作環境下有著明顯的優勢。

碳化硅早在1842年就被發現了，直到1955年才開發出生長高品質碳化硅晶體材料的方法，1987年商業化生產的的碳化硅才進入市場，21世紀后碳化硅的商業應用才算鋪開。

與硅相比，碳化硅具有更高的禁帶寬度，禁帶寬度越寬，臨界擊穿電壓越大，高電壓下可以減少所需器件數目。具有高飽和電子飄逸速度，制作的元件開關速度大約是硅的3-10倍，高壓條件下能高頻操作，所需的驅動功率小，電路能量損耗低。具有高熱導率，可減少所需的冷卻系統，也更適用于高功率場景下的使用，一般的硅半導體器件只能在100℃以下正常運行，器件雖然能在200℃以上工作，但是效率大大下降，而碳化硅的工作溫度可達600℃，具有很強的耐熱性。并且混合SIC器件體積更小，工作損耗的降低以及工作溫度的上升使得集成度提高，體積減小。

硅化可在普通大氣壓的碳管爐內進行，硅化溫度必須大于2000℃。如果在66.65MPa的真空爐中進行，則硅化溫度可降到1500~1600℃。產生硅蒸氣所用的硅粉顆粒尺寸為0.991~4.699mm。在大氣壓力下硅化時，硅粉可裝在石墨坩堝里。在真空下硅化時，則應裝在氮化硼(BN)坩堝里，因為此時硅會滲入石墨中并作用形成碳化硅而使石墨坩堝，而氮化硼與硅不潤濕。硅化所需的時間依據硅化的溫度及在該溫度下的硅的揮發量的不同而變化。在硅化完成后，坩堝內通常不應該再有硅殘留而都蒸發了。由于蒸發而附著在制品表面上的硅可用熱的處理除去。自結合碳化硅制品的強度為一般碳化硅制品的7~10倍，且能力提高了。

     碳化硅陶瓷

    碳化硅陶瓷在石油、化工、微電子、汽車、航天、航空、造紙、激光、礦業及原子能等工業領域獲得了廣泛的應用。下面為大家來介紹一下碳化硅陶瓷的良好導熱性能。

　　碳化硅陶瓷的良好導熱性能 陶瓷的優異性能與其獨特結構密切相關。SiC是共價鍵很強的化合物，SiC中Si-C鍵的離子性僅12%左右。因此，SiC強度高、彈性模量大，具有優良的耐磨損性能。純SiC不會被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等堿溶液侵蝕。在空氣中加熱時易發生氧化，但氧化時表面形成的SiO2會抑制氧的進一步擴散，故氧化速率并不高。在電性能方面，SiC具有半導體性，少量雜質的引入會表現出良好的導電性。此外，SiC還有優良的導熱性。