半导体器件是现代工业整机设备的核心，广泛应用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等核心领域，半导体器件产业主要由四个基本部分组成：集成电路、光电器件、分立器件、传感器，其中集成电路占到了80%以上，因此通常又将半导体和集成电路等价。

集成电路，按照产品种类又主要分为四大类：微处理器、存储器、逻辑器件、模拟器件。然而随着半导体器件应用领域的不断扩大，许多特殊场合要求半导体能够在高温、强辐射、大功率等环境下依然能够坚持使用、不损坏，第一、二代半导体材料便无能为力，于是第三代半导体材料便应运而生。

目前，以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的宽禁带半导体材料以更大的优势占领市场主导，统称第三代半导体材料。第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度，更高的击穿电场、热导率、电子饱和速率及更高的抗辐射能力，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常又被称为宽禁带半导体材料（禁带宽度大于2.2eV），亦称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料和器件的研究来看，较为成熟的是碳化硅和氮化镓半导体材料，且碳化硅技术最为成熟，而氧化锌、金刚石、氮化铝等材料的研究尚属起步阶段。

一、材料及其特性

碳化硅材料普遍用于陶瓷球轴承、阀门、半导体材料、陀螺、测量仪、航空航天等领域，已经成为一种在很多工业领域不可替代的材料。

SiC是一种天然超晶格，又是一种典型的同质多型体。由于Si与C双原子层堆积序列的差异会导致不同的晶体结构，有着超过200种（目前已知）同质多型族。因此SiC非常适合用作新一代发光二极管（LED）衬底材料、大功率电力电子材料。

二、加工工艺研究

SiC的硬度仅次于金刚石，可以作为砂轮等磨具的磨料，因此对其进行机械加工主要是利用金刚石砂轮磨削、研磨和抛光，其中金刚石砂轮磨削加工的效率最高，是加工SiC的重要手段。但是SiC材料不仅具有高硬度的特点，高脆性、低断裂韧性也使得其磨削加工过程中易引起材料的脆性断裂从而在材料表面留....