碳化硅晶体是什么晶体

碳化硅晶体是一种人工合成的半导体材料，由硅和碳原子以1:1比例构成六方或立方晶格结构。这种晶体硬度高达9.5莫氏，仅次于钻石，熔点约2700摄氏度。碳化硅晶体具有优异的导热性能，热导率是铜的3倍，广泛应用于高温、高压、高频电子设备中。工业上通过化学气相沉积法生长出直径150毫米以上的单晶，用于制造功率器件、LED衬底和光伏电池。

碳化硅晶体展现出独特的电子特性，禁带宽度达3.26电子伏特，是硅的3倍。这种材料能承受10倍于硅的击穿电场，使器件尺寸缩小到原来的1/10。碳化硅器件开关效率比硅器件高90%，能量损失降低75%。汽车逆变器采用碳化硅晶体后，系统重量减轻40%，续航里程增加30%。5G基站使用碳化硅射频器件，信号传输效率提高2倍，能耗降低50%。