碳化硅單晶制備技術(shù)包括PVT法（物理氣相傳輸法）、溶液法和高溫氣相化學(xué)沉積法等，目前商用碳化硅單晶生長(cháng)均采用PVT法。PVT法制備碳化硅單晶的難度在于：

①碳化硅單晶生長(cháng)設備設計與制造技術(shù)。碳化硅長(cháng)晶爐是晶體制備的載體，也是晶體生長(cháng)核心技術(shù)中的熱場(chǎng)和工藝的重要組成部分。針對不同尺寸、不同導電性能的碳化硅單晶襯底，碳化硅長(cháng)晶爐需要實(shí)現高真空度、低真空漏率等各項性能指標，為高質(zhì)量晶體生長(cháng)提供適合的熱場(chǎng)實(shí)現條件。

②碳化硅粉料合成過(guò)程中的環(huán)境雜質(zhì)多，難以獲得高純度的粉料；作為反應源的硅粉和碳粉反應不完全易造成Si/C比失衡；碳化硅粉料合成后的晶型和顆粒粒度難控制。

③碳化硅單晶在2300°C以上高溫的密閉石墨腔室內完成“固-氣-固”的轉化重結晶過(guò)程，生長(cháng)周期長(cháng)、控制難度大，易產(chǎn)生微管、包裹物等缺陷。

④碳化硅單晶包括200多種不同晶型，但生產(chǎn)一般僅需一種晶型，生長(cháng)過(guò)程中易產(chǎn)生晶型轉變造成多型夾雜缺陷，制備過(guò)程中單一特定晶型難以穩定控制，例如目前主流的4H型。

⑤碳化硅單晶生長(cháng)熱場(chǎng)存在溫度梯度，導致晶體生長(cháng)過(guò)程中存在原生內應力及由此誘生的位錯、層錯等缺陷。

⑥碳化硅單晶生長(cháng)過(guò)程中需要嚴格控制外部雜質(zhì)的引入，從而獲得極高純度的半絕緣晶體或定向摻雜的導電型晶體。對于射頻器件使用的半絕緣碳化硅襯底，電學(xué)性能需要通過(guò)控制晶體中極低的雜質(zhì)濃度及特定種類(lèi)的點(diǎn)缺陷來(lái)實(shí)現。

⑦碳化硅襯底作為莫氏硬度9.2的高硬度脆性材料，加工過(guò)程中存在易開(kāi)裂問(wèn)題，加工完成后的襯底易存在翹曲等質(zhì)量問(wèn)題；為了達到下游外延開(kāi)盒即用的質(zhì)量水平，需要對碳化硅襯底表面進(jìn)行超精密加工，以降低表面粗糙度、表面平整度并達到嚴苛的金屬、顆粒控制要求。

碳化硅單晶制備技術(shù)的高難度特性無(wú)疑會(huì )限制了產(chǎn)品良率，增加了生產(chǎn)成本，進(jìn)而影響了其最終價(jià)格，這也是為什么碳化硅器件價(jià)格高居不下的主要原因。