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碳化硅具有哪些特性?

文章编辑:管理员 上传时间:2018-03-01

碳化硅具有α和β两种晶型。β-碳化硅的晶型结构是立体晶系,硅和碳分别组成面心立体晶格,碳化硅的原子间距为0.1888nm,α-碳化硅存在着4H、15R和6H等100余种多型体,其中,6H多型体在工业上工业上应用广泛。在6H碳化硅中,硅与碳交替成层状堆积,硅层间或碳层间的距离为0.25nm,碳化硅的原子间距约为0.19nm。

在碳化硅的两种晶型之间存在一定的热稳定性关系。温度低于1600℃时,碳化硅以β-碳化硅存在;温度高于1600℃时,β碳化硅通过再结晶缓慢转变成α碳化硅的各种型体(4H、6H、15R等)。4H碳化硅在2000℃左右容易生成;而15R和6H多型体均需在2100℃以上才能生成,但15R的热稳定性比6H多型体差,对于6H碳化硅,即使温度超过2200℃也非常稳定。

碳化硅的硬度高、弹性模量大,具有优良的耐磨损性能。纯的碳化硅不会被氧化碳、氧化硅和氧化氟等酸溶液以及氧化钠等碱溶液所侵蚀,但在空气中加热时会发生氧化反应。值得指出的是,在干燥的高温环境中,温度超过900℃时,碳化硅表面会生成一种致密的、缓慢生长的二氧化硅膜,这层膜抑制了氧的进一步扩散,使其具有优异的抗氧化性能。在电性能方面,碳化硅是第三代半导体材料的核心之一,具有很多优点,如带隙宽、热导率高、电子饱和漂移速率大、化学稳定性好等,非常适于制作高温、高频、抗辐射、大功率和高密度集成的电子器拥。此外碳化硅还具有优良的导热性和吸波特性。

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