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碳化硅晶体的历史和结构

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ob欧宝娱乐网页:碳化硅晶体的历史和结构

ob欧宝娱乐网页: 发布日期:2020-12-03 00:00 来源: 点击:

早在1824年,瑞典科学家Berzelius(1779一1848)在人工合成金刚石的过程中就观察到了SiC的存在,但是因为天然的SiC单晶极少,当时人们对SiC的性质几乎没有什么了解。

中文名碳化硅晶体,外文名silicon carbide (SiC) single crystal。结构致密排列的两个亚晶格组成,由美国的Cree公司、通用电子公司研发。

直到1885年,Acheson首次生长出SiC晶体之后,人们才开始对SiC的特性、材料制备方法及应用前景等多方面开始了深入研究。

SiC作为C和Si稳定的化合物,其晶格结构由致密排列的两个亚晶格组成,每个Si(或C)原子与周边包围的C(Si)原子通过定向的强四面体sp3键结合,虽然SiC的四面体键很强,但层错形成能量却很低,这一特点决定了SiC的多型体现象,已经发现SiC具有250多种多型体,每种多型体的C/Si双原子层的堆垛次序不同。Z常见的多型体为立方密排的3C-SiC和六角密排的4H、6H-SiC。不同的多型体具有不同的电学性能与光学性能。SiC的禁带宽度为Si的2-3倍,热导率约为Si的4.4倍,临界击穿电场约为Si的8倍,电子的饱和漂移速度为Si的2倍。SiC的这些性能使其成为高频、大功率、耐高温、抗辐照的半导体器件的优选材料,可用于地面核反应堆系统的监控、原油勘探、环境监测及航空、航天、雷达、通讯系统和大功率的电子转换器及汽车马达等领域的极端环境中。另外,采用SiC所制备的发光二极管的辐射波长可以覆盖从蓝光到紫光的波段,在光信息显示系统及光集成电路等领域中具有广阔的应用前景。


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