立方碳化硅

立方碳化硅

立方碳化硅(β-SiC)是碳化硅的立方晶型变体,晶体结构与金刚石相似,属于第三代宽禁带半导体材料。其具备高热导率、低电阻率(0.58 mΩ·cm)、高载流子迁移率及宽能带隙等特性,合成温度低于六方碳化硅(α-SiC),但超过1800℃会发生晶型转变。主要制备方法包括固相合成法、气相沉积法和高温液相法,其中固相合成法因工艺复杂,仅有少数企业实现高纯度微粉的规模化生产 。

2023年起,中国科学院物理研究所陈小龙团队采用高温液相法,通过调控固-液界面能,在4H-SiC籽晶上生长出直径2-4英寸、厚度4-10mm的单一晶型3C-SiC单晶,突破传统异质外延技术限制。该成果于2023年发表并申请多项专利,为晶圆级半导体器件奠定材料基础 。β-SiC微粉因颗粒均匀、自锐性强,已应用于精密研磨、3D打印及电子器件制造,可替代金刚石用于金属加工与涂层领域 。

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