碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。可以称为金钢砂或耐火砂。
一、碳化硅的前世今生
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，还有很多其他用途，例如：以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1～2倍；用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。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。此外，碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。
碳化硅的硬度很大，莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上最硬的金刚石（10级），具有优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化。
碳化硅历程表
| 1905年 |
第一次在陨石中发现碳化硅 |
| 1907年 |
第一只碳化硅晶体发光二极管诞生 |
| 1955年 |
理论和技术上重大突破，LELY提出生长高品质碳化概念，从此将SiC作为重要的电子材料 |
| 1958年 |
在波士顿召开第一次世界碳化硅会议进行学术交流 |
| 1978年 |
六、七十年代碳化硅主要由前苏联进行研究。到1978年首次采用“LELY改进技术”的晶粒提纯生长方法 |
| 1987年～至今 |
以CREE的研究成果建立碳化硅生产线，供应商开始提供商品化的碳化硅基。 |
二、碳化硅器件的优势特性
碳化硅（SiC）是目前发展最成熟的宽禁带半导体材料，世界各国对SiC的研究非常重视，纷纷投入大量的人力物力积极发展，美国、欧洲、日本等不仅从国家层面上制定了相应的研究规划，而且一些国际电子业巨头也都投入巨资发展碳化硅半导体器件。
与普通硅相比，采用碳化硅的元器件有如下特性：
高压特性：
碳化硅器件是同等硅器件耐压的10倍
碳化硅肖特基管耐压可达2400V。
碳化硅场效应管耐压可达数万伏，且通态电阻并不很大。
高频特性：
高温特性：
在Si材料已经接近理论性能极限的今天，SiC功率器件因其高耐压、低损耗、高效率等特性，一直被视为“理想器件”而备受期待。然而，相对于以往的Si材质器件，SiC功率器件在性能与成本间的平衡以及其对高工艺的需求，将成为SiC功率器件能否真正普及的关键。
目前，低功耗的碳化硅器件已经从实验室进入了实用器件生产阶段。目前碳化硅圆片的价格还较高，其缺陷也多。通过不断的研究开发，预计到2010年前后，碳化硅器件将主宰功率器件的市场。但实际上并非如此。
三、目前碳化硅器件发展情况如何？
1、技术参数：举例来说，肖特基二极管电压由250伏提高到1000伏以上，芯片面积小了，但电流只有几十安。工作温度提高到180℃，离介绍能达600℃相差很远。压降更不尽人意，与硅材料没有差别，高的正向压降要达到2V。
2、市场价格：约为硅材料制造的5到6倍。
四、碳化硅（SiC）器件发展中的难题在哪里？
碳化硅器件发展中的难题不在芯片的原理设计，特别是芯片结构设计解决好并不难。难在实现芯片结构的制作工艺。
举例如下：
1、碳化硅晶片的微管缺陷密度。
2、外延工艺效率低。
3、掺杂工艺有特殊要求。
4、欧姆接触的制作。
5、配套材料的耐温。
以上仅举数例，不是全部。还有很多工艺问题还没有理想的解决办法，如碳化硅半导体表面挖槽工艺、终端钝化工艺、栅氧层的界面态对碳化硅MOSFET器件的长期稳定性影响方面，行业中还有没有达成一致的结论等，大大阻碍了碳化硅功率器件的快速发展。
五、碳化硅主要应用领域的发展概况
目前，第3代半导体材料正在引起清洁能源和新一代电子信息技术的革命，无论是照明、家用电器、消费电子设备、新能源汽车、智能电网、还是军工用品，都对这种高性能的半导体材料有着极大的需求。根据第3代半导体的发展情况，其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域。
1、半导体照明
在4个应用领域中，半导体照明行业发展最为迅速，已形成百亿美元的产业规模。
2、电力电子器件
在电力电子领域，宽禁带半导体的应用刚刚起步，市场规模仅为几亿美元。其应用主要集中在军事尖端装备领域，正逐步向民用领域拓展。
3、激光器和探测器
在激光器和探测器应用领域，GaN基激光器可以覆盖到很宽的频谱范围，实现蓝、绿、紫外激光器和紫外探测的制造。
4、其他应用
在前沿研究领域，宽禁带半导体可用于太阳能电池、生物传感器、水制氢媒介、及其他一些新兴应用，目前这些热点领域还处于实验室研发阶段。
资料来源：北京新材料发展中心
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