碳化硅是以共價(jià)鍵為主的化合物。碳化硅結(jié)晶存在呈四面體空間排列的sp3混雜鍵，即碳硅元素形成結(jié)晶體時(shí)，sp排列趨于穩(wěn)定化，晶格改變?yōu)槟芰扛蟮姆€(wěn)定性sp3雜化軌道。鍵的共價(jià)特性和高強(qiáng)度，決定了碳化硅具有一定的能量和機(jī)械強(qiáng)度。得用X－射線衍射對(duì)碳化硅結(jié)構(gòu)的分析說(shuō)明了它的兩種主要形態(tài)：晶體排列致密的六成系α－SiC和類似于閃鋅礦結(jié)構(gòu)的等軸β－SiC。除了兩種主要多晶體外，碳化硅還會(huì)生成大量不同晶系的變體。為了表述各晶系變體，分類命名，人們提出了這樣幾種方法：①各種六方晶系的碳化硅多型體按發(fā)現(xiàn)的先后順序用相應(yīng)的羅馬數(shù)字表示之。如：SiCⅠ，SiCⅡ,SiCⅢ…。②拉姆斯德樂(lè)命名法：用字母H，R和C表示晶格類型分別為六方晶系結(jié)構(gòu)，菱面體結(jié)構(gòu)和立六晶系結(jié)構(gòu)，并在字母前用數(shù)字表示單位晶胞中的碳硅重復(fù)層數(shù)。如：3C，6H和15R等。③將類似于閃鋅礦結(jié)構(gòu)的等軸系碳化硅稱為β－SiC而將排列致密的六方系和菱面體碳化硅稱為α－SiC，詳見(jiàn)表2-1-9。
　　表2-1-9 常見(jiàn)的幾種碳化硅晶型結(jié)構(gòu)
　　按發(fā)現(xiàn)順序 拉姆斯德樂(lè)命名法 晶系 碳硅層堆積順序 晶格常數(shù)（A）
　　SiCⅠ 15R 菱形 ABCBACABACBCABC… A0=3.073C0=37.70
　　SiCⅡ 6H 六方 ABCACB… A0=3.073C0=15.70
　　SiCⅢ 4H 六方 ABAC… A0=3.073C0=10.053
　　β－SiC 3C 立方 ABCABC… A0=4.349
　　 各類型變體的形成與碳化硅的生成溫度有關(guān)。對(duì)碳化硅電阻爐內(nèi)不同區(qū)域的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究證明，由高溫爐芯向外延伸，碳化硅晶型的變化規(guī)律為：
　　6H→15R→4H→3C
　　 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，氮對(duì)β－SiC有明顯的穩(wěn)定化作用。如：在電阻爐內(nèi)以升華法培育碳化硅晶體時(shí)，隨著氮的壓力的增加，β－SiC增大。當(dāng)?shù)膲毫?.1～0.2Mpa時(shí)，生成的α－SiC具有β型贅生物。而當(dāng)?shù)膲毫Υ笥?.2Mpa時(shí)，在當(dāng)成α－SiC晶體的同時(shí)，還生成完全為立方晶系結(jié)構(gòu)的碳化硅晶體，壓力再升高（達(dá)24.5MPa），溫度為2000～2700℃時(shí)，只出現(xiàn)β－SiC。