Si元素半导体材料，作为第一代半导体材料，是被广泛研究和应用的最多的元素半导体材料，硅材料器件及超大规模集成电路的制备工艺也是最成熟、最先进的工艺。SiC材料，作为第三代半导体材料的代表之一，由于具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速度等特点，在高温、高频、大功率、光电子及抗辐射等方面具有巨大的应用潜力，随着直径30mm左右的碳化硅片在20世纪90年代初期投放市场，高品质的6H-SiC和4H-SiC外延层生长技术也紧随其后的功用应用。但是，Si与SiC之间由于存在晶格常数和热膨胀系数的大失配（分别大于20％和8％），两者之间的异质外延比较困难，因此探索Si材料与SiC材料的异质结构外延工艺，对于SiC材料今后能否与已有的成熟Si器件工艺结合，从而得到广泛应用，具有重要意义。　　本论文主要工作如下:　　1、新建CVD材料生长系统，采用垂直反应腔以及样品架旋转装置，设计与之对应的测温方式和气路进气方式，改善了材料生长过程中衬底材料的温度和气源均匀性;在多层Ⅲ/Ⅴ族半导体材料薄膜外延生长过程中，采用双反应腔系统，避免引入金属MO气源后所致的不同种类半导体薄膜材料之间的沾污。　　改装后的CVD材料生长系统，采用垂直反应腔体，相比原有水平式反应腔系统，更利于样品座在温区内位置的固定，更利于提高红外测温装置测温的精确度，同时对于进气气路设计来说，也可以更好的做到反应气源在腔体内的均匀混合。　　双反应腔系统的引入，同时也引入了新的进样与取样装置，可移式样品座通过机械升降及转移装置，完成了全程N2气氛保护状态下，样品座从反应腔到样品取样/准备腔之间的转移。　　2、在Si(111)衬底上成功实现了1100-1250℃温度范围内SiC/Si(111)复合衬底的异质外延生长。　　用CVD方法，通过固定C/Si比(C/Si=1.5)与反应腔压强(～45Pa)，只改变温度参数，在Si(111)衬底上进行了系列的SiC薄膜外延生长实验，分析比较的结果，Si(111)上外延生长SiC薄膜的理想温度为1150℃。温度过低，不利于Si、C原子选择合适的格点位置成键，所得薄膜晶体质量不高;衬底温度过高，H2的刻蚀作用和表面原子解吸附作用明显，同时，C原子在样品表面大量积累，替位式C含量增加造成缺陷，影响薄膜晶体质量。SiC/Si(111)样品中SiC薄膜的载流子类型为N型，载流子浓度为1E13cm-3左右。　　3、在SiC/Si(111)复合衬底上外延生长Si薄膜，获得了单晶取向的Si/SiC异质结构材料。　　研究了温度参数对SiC/Si复合衬底上Si外延层薄膜晶体质量的影响，SEM、XRD、Raman与EDS等测试的结果:690℃为在SiC/Si(111)复合衬底上外延Si薄膜的最佳温度，在此温度下，在SiC/Si(111)复合衬底上异质外延生长得到了界面结构清晰的单晶Si薄膜。外延层Si薄膜中的载流子类型为P型，载流子浓度约为6E13cm-3。　　温度过低时，Si薄膜外延的生长速率过慢（Si在SiC表面不易成核生长），获得的Si薄膜过薄（＜100nm）;温度过高，生长速率则过快，缺陷密度显著增加，导致晶体质量下降。　　4、在6H-SiC(0006)衬底上外延生长Si薄膜，获得了多晶取向的Si/SiC(0006)异质结构材料。　　利用CVD方法，结合之前获得的在SiC上外延Si薄膜的优化温度参数，在6H-SiC衬底上外延制备Si/6H-SiC系列样品，研究了外延生长时间对6H-SiC衬底上外延Si薄膜的晶体结构以及生长速率等性质的影响。　　生长时间30min，SiC衬底表面出现成核生长的Si岛状结构，未能成膜生长;生长时间45min，SiC表面出现成膜的Si外延层，外延层厚度较大(～900nm)，Si薄膜表面不平整;60min生长的样品，外延层厚度超过临界厚度，导致外延Si薄膜剥离。6H-SiC衬底的载流子类型为N型，载流子浓度约为1.6E15cm-3;外延Si薄膜中的载流子类型为P型，载流子浓度约为1E15cm-3。