LED碳化硅襯底基礎概要

碳化硅又稱金鋼砂或耐火砂。碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。碳化硅主要分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm2。其中：黑碳化硅是以石英砂，石油焦和優(yōu)質(zhì)硅石為主要原料，通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間，機械強度高于剛玉，性脆而鋒利。綠碳化硅是以石油焦和優(yōu)質(zhì)硅石為主要原料，添加食鹽作為添加劑，通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間，機械強度高于剛玉。

碳化硅的硬度很大，具有優(yōu)良的導熱和導電性能，高溫時能抗氧化。可以作為磨料，可用來做磨具，如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。還可以作為冶金去氧劑和耐高溫材料。碳化硅主要有四大應用領域，即: 功能陶瓷、高級耐火材料、磨料及冶金原料。并且高純度的單晶，可用于制造半導體、制造碳化硅纖維。碳化硅(SiC)由于其獨特的物理及電子特性，在一些應用上成為最佳的半導體材料: 短波長光電元件，高溫，抗幅射以及高頻大功率元件。主要優(yōu)勢如下：

1. 寬能級(eV)
4H-SiC: 3.26 6H-Sic: 3.03 GaAs: 1.43 Si: 1.12
2. 高熱傳導率(W/cm?K@RT)
4H-SiC: 3.0-3.8 6H-SiC: 3.0-3.8 GaAs: 0.5 Si: 1.5
3. 高擊穿電場(V/cm)
4H-SiC: 2.2x106 6H-SiC: 2.4x106 GaAs: 3x105 Si: 2.5x105
4. 高飽和電子遷移速度(cm/sec @E 2x105V/cm)
4H-SiC: 2.0x107 6H-SiC: 2.0x107 GaAs: 1.0x10 Si: 1.0x107

由于碳化硅的寬能級，以其制成的電子元件可在極高溫下工作，可以抵受的電壓或電場八倍于硅或砷化鎵，特別適用于制造高壓大功率元件如高壓二極體。碳化硅是熱的良導體，導熱特性優(yōu)于任何其他半導體材料。碳化硅優(yōu)良的特性使其在工業(yè)和軍事上有很大的應用范圍。