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3C-SiC被誉为最有潜力的宽禁带半导体材料,具有带隙宽、临界击穿电场高、热导率高、饱和电子漂移速度大等优点,是高温、高频、高功率半导体器件的首选材料。Si是现代IC技术的重要基础,在Si基片上异质外延生长3C-SiC,既能发挥Si工艺的成熟,又能发挥3C-SiC的性能优点,而成为人们长期以来坚持不懈的研究方向。然而,由于3C-SiC与Si之间存在较大的晶格失配度（约20%）和热膨胀系数差异（约8%）,因此,3C-SiC/Si异质外延薄膜的制备非常困难,仍存在许多技术问题需要克服。本论文采用CVD方法,并结合“两步生长工艺”进行3C-SiC的异质外延生长。即:首先将Si基片碳化,形成一个碳化缓冲层,然后再在此缓冲层上异质外延生长3C-SiC薄膜。采用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、反射高能电子衍射（RHEED）和X射线光电子能谱（XPS）等表征方法,对碳化层的质量和3C-SiC薄膜的结构进行了表征。对于碳化工艺,侧重研究了碳化时间、反应室气压、C源气体的流量、碳化温度以及不同种类的C源气体、基片取向等因素对碳化层质量的影响,研究结果表明:随着碳化时间的增长,碳化层的晶粒尺寸随之变大,表面粗糙度随之降低,但当碳化到一定时间之后,碳化反应减缓,碳化层的晶粒尺寸以及表面粗糙度的变化幅度变小;碳化层的晶粒尺寸随反应室气压的升高而变大,适中的反应室气压可得到表面比较平整的碳化层;在C源气体的流量相对较小时,碳化层的晶粒尺寸随气体流量的变化不明显,但当气体流量增大到一定程度时,碳化层的晶粒尺寸随气体流量的增大而明显变大,同时,适中的气体流量得到的碳化层表面粗糙度较低;碳化温度较低时,碳化层的晶粒取向不明显,随着碳化温度的升高,碳化层的晶粒尺寸明显变大,且有微弱的单晶取向出现,但取向较差,同时,适中的碳化温度可得到表面平整的碳化层;相比于C2H2,以CH4作为C源气体时得到的碳化层表面平整得多;比起Si（100）,选用Si（111）作为基片生长的碳化层的晶粒取向一致性明显更好。对于3C-SiC的异质外延生长,侧重研究了碳化层质量、C/Si比以及生长温度对3C-SiC薄膜质量的影响,研究结果表明:碳化层的质量的优劣直接影响到在上面生长的3C-SiC薄膜的质量,在表面粗糙度更小和晶粒取向一致性更好的碳化层