碳化硅（SiC)材料的未来应用前景怎么样

关于 SiC

在陨石和地壳中含有少量的SiC（silicon carbide，碳化硅），但迄今尚未找到可供开采的矿源。工业用SiC是1891年研制成功，由于其化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，最早的用途是研磨材料。

SiC 应用领域

1. 因其硬度高、切削力强的特点，作为磨料可用来做磨具，如砂轮、磨头等。

如：玉器珠宝的抛光、玻璃石材、合金、电子元件等的研磨及抛光、太阳能电池基板的切割、建筑筑路、服装行业（牛仔布喷砂）、美容工具和砂轮的制造等。

2. 因其耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击特点，作为高温间接加热材料和冶金脱氧剂等。

如：低品级碳化硅（含SiC约 85%）是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。

以上两种用途的SiC材料又叫金刚砂或耐火砂，分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体（α-SiC）。黑碳化硅，有金属光泽，含SiC 95%以上，强度比绿碳化硅大，但硬度较低。绿碳化硅，含SiC 97% 以上，主要用磨硬质合金工具。它们的硬度都介于刚玉和金刚石之间。

3. 用于制造半导体的高纯度单晶材料，材料的生长和器件的制备是高新技术产业。

与硅（Si）和砷化镓（GaAs）为代表的传统半导体材料相比，SiC半导体材料是第三代半导体材料，具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高健合能等优点，可以满足现代电子技术对高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件的新要求，因而是半导体材料领域最后前景的材料之一。

除此之外：

因其良好的导热性，SiC材料制成的器件还应用于航空、航天探测、核能开发、卫星、石油和地热钻井勘探、汽车发动机等需要高温（350~500℃）的工作环境中；

因其宽禁带和高化学稳定性，也应用在抗辐射领域；

因其高电子饱和漂移速度，高频和微波SiC器件具有不可替代的优势；

因其具有大的击穿电场，高频率SiC器件在雷达、通信和广播电视领域具有重要的应用前景；

因其具有良好的热导率，也能成为制造大尺寸、超高亮度白光和蓝光GaN LED（light emitting diode，发光二极管）和LD（laser diode，激光二极管）的理想衬底材料，成为光电行业的关键基础材料之一。

总结

目前，我国是前两种用途SiC材料的生产大国，在国际市场上对其价格有控制作用，产地主要分布在甘肃、宁夏、青海、新疆、河南、四川等地区。国内的一些研究机构、企业也涉足SiC晶体生产的研究，或自行研制、或引进生长设备。但是我国对SiC晶片的应用还不足，SiC产业的下游企业还没有形成规模，整个产业链还不够完备，还需要加大投入和研究力度。

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