碳化硅单晶

碳化硅单晶（silicon carbide single crystal），工学-材料科学与工程-无机非金属材料-晶体材料，由碳原子和硅原子组成的二元化合物单晶。碳化硅在自然界中极为罕见，仅少量存在于陨石、金佰利岩和某些沉积岩中。1885年，美国E.G.艾奇逊（Acheson）使用焦炭与硅石混合在电熔炉中高温加热获得碳化硅单晶。1955年，飞利浦实验室的J.A.莱利（Lely）提出了一种生长高质量碳化硅单晶的方法，该方法可以对碳化硅进行可控掺杂，但生长的单晶尺寸较小，而且不能控制特定单一晶型的晶体生长。1978年，苏联科学家Yu.M.塔罗夫（Tairov）等提出了采用籽晶升华法，即改进的莱利法，又称为物理气相传输法（PVT法）制得碳化硅单晶。该方法在生长室内引入籽晶，从根本上实现了碳化硅晶体尺寸和特定晶型的可控生长，使质量得到大幅提高，尺寸已达6英寸，使碳化硅单晶生长技术取得实质性突破。碳化硅单晶也可通过熔体法、高温化学气相沉积法生长。碳化硅单晶分子式为SiC。纯净碳化硅单晶是无色透明的，当含有杂质时会呈现不同颜色。