SiC材料具有许多优于硅材料的优良性质,已成为国际上新材料、微电子和光电子领域研究的热点。本文对同质外延碳化硅单晶材料的生长机理和外延生长层的表征方法进行了研究。在生长机理方面,主要研究在碳化硅单晶衬底材料上同质外延的化学气相淀积理论,并且通过软件对加热腔里的温度与流场进行模拟,从而对外延工艺提出一些改进;在表征方面,主要是对外延生长层的表征方法进行了总结与探讨。本文从碳化硅材料生长方法出发,介绍了外延生长设备VP508的结构和主要组件的功能作用,分析了设备的热壁反应室结构及功能。比较了外延生长参数,如生长温度、生长压强、碳硅比和气流流速,与生长率和净载流子浓度的影响关系。通过对外延生长过程的研究,提出了改进外延生长工艺的措施。为了更深入地了解化学气相淀积的反应物在反应腔里的反应情况,采用FEMLAB软件研究了不同的工艺参数条件下,反应腔,特别是碳化硅衬底上方的温度与气流的分布情况。在温度场中,讨论了石墨层与衬底长度不同时,衬底上的温度场分布;也讨论了改变石墨层厚度后,温度场发生的变化。在流场中,主要讨论了加入流速后流场的分布以及改变基座的几何形状导致气体流速变化,分析了这些因素对SiC外延的生长速度和质量的影响。在此基础上讨论了温度场与流场耦合作用时,反应腔里的场分布情况。论文最后探讨了外延薄膜晶型判断的拉曼光谱表征方法。