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碳化硅(SiC)，又稱金剛砂。1891年美國人艾契遜(Acheson)發明了碳化硅的工業制造方法。碳化硅是用天然硅石、碳、木屑、工業鹽作基本合成原料，在電阻爐中加熱反應合成。其中加入木屑是為了使塊狀混合物在高溫下形成多孔性，便于反應產生的大量氣體及揮發物從中排除，避免發生，因為合成IT碳化硅，將會生產約1.4t的(CO)。工業鹽(NaCl)的作用是便于除去料中存在的氧化鋁、氧化鐵等雜質。

第三代半導體材料，主要代表碳化硅和氮化相對于前兩代半導體材料而言，在高溫、高壓、高頻的工作環境下有著明顯的優勢。

碳化硅早在1842年就被發現了，直到1955年才開發出生長高品質碳化硅晶體材料的方法，1987年商業化生產的的碳化硅才進入市場，21世紀后碳化硅的商業應用才算鋪開。

與硅相比，碳化硅具有更高的禁帶寬度，禁帶寬度越寬，臨界擊穿電壓越大，高電壓下可以減少所需器件數目。具有高飽和電子飄逸速度，制作的元件開關速度大約是硅的3-10倍，高壓條件下能高頻操作，所需的驅動功率小，電路能量損耗低。具有高熱導率，可減少所需的冷卻系統，也更適用于高功率場景下的使用，一般的硅半導體器件只能在100℃以下正常運行，器件雖然能在200℃以上工作，但是效率大大下降，而碳化硅的工作溫度可達600℃，具有很強的耐熱性。并且混合SIC器件體積更小，工作損耗的降低以及工作溫度的上升使得集成度提高，體積減小。

一般來說，碳化硅耐火材料具有多方面的優良性能，例如，在比較寬的溫度范圍內具有高的強度、高的抗熱震性、優良的耐磨性能、高的熱導率、耐化學腐蝕性等。不過，也應看到，它的弱點是能力差，由此而造成高溫積脹大、變形等降低了使用壽命。

為了提高碳化硅耐火材料的性能，在結合劑方面做了不少的選擇工作。使用粘土(包括氧化物)結合，但并未能起到保護作用，碳化硅顆粒仍然受到氧化和侵蝕。50年代末，選擇用氮化硅(Si3N4)結合，作為碳化硅耐火材料的改進產品，確實具有很好的性(見圖1)，且無顯著的膨脹現象。但是價格較貴；加之在反復加熱冷卻時有突然破壞的可能；而氮化硅本身的網絡結構帶有滲透性，不能從根本上保護碳化硅不被氧化。60年代初，又出現了用氧氮化硅(Si2ON2)結合的碳化硅耐火材料，比之氮化硅結合具有更好的性能，因為氧氮化硅粘附于碳化硅表面的氧化硅薄膜，并與其反應形成和碳化硅牢固結合的連續保護膜。同時，這種材料的價格適當，相當于用氧化物結合的碳化硅材料。

在光伏領域的應用

光伏逆變器對光伏發電作用非常重要，不僅具有直交流變換功能，還具有地發揮太陽電池性能的功能和系統故障保護功能。歸納起來有自動運行和停機功能、功率跟蹤控制功能、防單獨運行功能（并網系統用）、自動電壓調整功能（并網系統用）、直流檢測功能（并網系統用）、直流接地檢測功能（并網系統用）等。

國內逆變器廠家對新技術和新器件的應用還是太少，以碳化硅為功率器件的逆變器，并且開始大批量應用，碳化硅內阻很少，可以把效率做很高，開關頻率可以達到10K，也可以節省LC濾波器和母線電容。碳化硅材料在光伏逆變器應用上或有突破。

碳化硅一維納米材料由于自身的微觀形貌和晶體結構使其具備更多獨特的優異性能和更加廣泛的應用前景，被普遍認為有望成為第三代寬帶隙半導體材料的重要組成單元。

第三代半導體材料即寬禁帶半導體材料，又稱高溫半導體材料，主要包括碳化硅、氮化、氮化鋁、氧化鋅、金剛石等。這類材料具有寬的禁帶寬度（禁帶寬度大于2.2ev）、高的熱導率、高的擊穿電場、高的抗輻射能力、高的電子飽和速率等特點，適用于高溫、高頻、抗輻射及大功率器件的制作。第三代半導體材料憑借著其優異的特性，未來應用前景十分廣闊。