基础信息
中文名:碳化硅;化学式:SiC;英文名:Silicon carbide;CAS号:409-21-2。外观为无色至黑色晶体或粉末,常见晶型包括立方晶系(3C-SiC,β-SiC)和六方晶系(4H-SiC、6H-SiC,α-SiC)。相对密度约3.21 g/cm³,熔点约2700℃(分解)。莫氏硬度约9.5,仅次于金刚石。不溶于水和常规酸,溶于熔融碱,化学性质极为稳定
主要特点
一种宽禁带(约2.3~3.3 eV,取决于晶型)第三代半导体材料。薄膜形态下具备极高的击穿电场强度、高热导率及高饱和电子漂移速率。同时具有极高的机械硬度与优异的耐磨损、耐腐蚀性能。折射率较高(可见光区约2.5~2.7),在光学干涉与红外增透领域也有应用。与硅、氮化镓等基底晶格匹配良好,兼容高温与高压恶劣环境
应用范围
1. 功率电子与高温器件:用于制造SiC MOSFET、肖特基二极管等功率器件的功能层,适用于新能源汽车、光伏逆变器及轨道交通2. 高频与射频器件:利用其高饱和电子漂移速率,用于5G/6G通信及雷达系统的高频高功率器件3. 硬质耐磨与防护涂层:用于切削刀具、精密模具及机械密封部件的超硬耐磨防护4. 光学与红外增透膜:利用其高折射率与红外透明特性,用于红外窗口、透镜的增透与保护涂层5. 微机电系统(MEMS):作为耐高温、耐腐蚀的结构层,用于极端环境下的MEMS传感器与执行器6. 光催化与环境治理:作为宽禁带半导体,用于光催化降解污染物及光电化学分解水