什么是碳化硅
发布时间：2025/9/8 8:36:01
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碳化硅属于宽禁带半导体材料
和传统材料相比，碳化硅具有优异的物理性能，可以帮助分立器件以及模块、甚至是整机系统减小体积和重量，提高效率。
SiC
Si（silicon）+C（carbon）=SiC
碳化硅是由C和Si元素按1：1比例形成的Ⅳ-Ⅳ族化合物半导体材料，硬度仅次于金刚石。是一种极具发展潜力的半导体材料，同时也属高硬脆性材料。制备工艺复杂，加工难度大。
SiC的特点
优异的物理性能
禁带宽度（耐高温）1高临界击穿电场（耐高压）2
高热导率（散热性）3
饱和电子漂移速率（高开关速度）4
| 4H-SiC | Si | GaAs | GaN | |
| 禁带宽度（eV）1 | 3.26 | 1.12 | 1.42 | 3.42 |
| 临界击穿场强（MV/cm）2 | 2.8 | 0.3 | 0.4 | 3 |
| 热导率（W/cmK）3 | 4.9 | 1.5 | 0.46 | 1.3 |
| 饱和电子漂移速率（1E7 cm/s）4 | 2.7 | 1 | 2 | 2.7 |
1.更大的禁带宽度，可以保证材料在高温下，电子不易发生跃迁，本征激发弱，从而可以耐受更高的工作温度。
碳化硅的禁带宽度是硅的约3倍，理论工作温度可达400℃以上。
2.临界击穿场强指材料发生电击穿的电场强度，一旦超过该数值，材料将失去绝缘性能，进而决定了材料的耐压性能。
碳化硅的临界击穿场强是硅的约10倍，能够耐受更高的电压，更适用于高电压器件。
3.高温是影响器件寿命的主要原因之一，热导率代表了材料的导热能力，碳化硅的高热导率可以有效传导热量，降低器件温度，维持其正常工作。
4.饱和电子漂移速率指电子在半导体材料中的最大定向移动速度，该数值的高低决定了器件的开关频率。
碳化硅的饱和电子漂移速率是硅的两倍，有助于提高工作频率，将器件小型化。
碳化硅的禁带宽度是硅的约3倍，理论工作温度可达400℃以上。
2.临界击穿场强指材料发生电击穿的电场强度，一旦超过该数值，材料将失去绝缘性能，进而决定了材料的耐压性能。
碳化硅的临界击穿场强是硅的约10倍，能够耐受更高的电压，更适用于高电压器件。
3.高温是影响器件寿命的主要原因之一，热导率代表了材料的导热能力，碳化硅的高热导率可以有效传导热量，降低器件温度，维持其正常工作。
4.饱和电子漂移速率指电子在半导体材料中的最大定向移动速度，该数值的高低决定了器件的开关频率。
碳化硅的饱和电子漂移速率是硅的两倍，有助于提高工作频率，将器件小型化。
