碳化硅，也被称作Silicon carbide，其化学表达式为SiC，拥有40.1的分子量。尽管它的化学式看起来简单，但其应用范围却异常广泛，这主要得益于碳化硅独特的结构。
从结构上来看，它包含组元以及组元间的相互关系。碳化硅的构成元素相对单一，主要由碳原子和硅原子组成。其晶体则是由这两种原子以有序的方式排列而成。值得一提的是，碳和硅都属于第二周期元素，它们的原子半径相差无几，因此在考虑其堆积方式时，可以从等径球体的最紧密堆积角度出发。
我们可以选择碳原子（或硅原子）来形成最紧密的堆积层，这里我们称之为A层。在此基础上，下一层的硅原子可以放置在两种位置上，即上三角形的B位置或下三角形的C位置。根据放置位置的不同，我们可以将下一层分别命名为B层或C层。当然，这只是在一个固定的观察方向下进行的简化分析，要更精确地了解其结构，还需要参考空间群的信息。
基于这样的排列方式，碳化硅可以形成无数种堆积形态，其中常见的有以下几种：
2H-SiC对应的是AB型，其排列方式为AB AB……
3C-SiC对应的是ABC型，排列为ABC ABC……
4H-SiC则是ABAC型，排列为ABAC ABAC……
6H-SiC为ABCACB型，即ABCACB ABCACB……
而15R-SiC则是更为复杂的ABACBCACBABCBAC型，重复排列为ABACBCACBABCBAC ABACBCACBABCBAC……
通常，晶体会使用空间群符号进行表示。但为了更简便地区分同空间群的碳化硅，我们可以采用一种更简洁的符号系统：晶型符号由数字和字母组合而成。其中，数字代表沿着（001）方向的碳硅双原子层数，而字母则代表晶系的类型，如C代表立方晶系（Cubic），H代表六方晶系（Hexagonal），R代表三方晶系（Rhombohedral）。例如，F-43m的碳化硅晶体可以简写为3C-SiC；P63mc、Z=4的碳化硅晶体则简写为4H-SiC；而P63mc、Z=6的碳化硅晶体则简写为6H-SiC。
此外，其形象的周期性可以在(110)(11-20)面上得到体现，这两种写法分别对应着晶面的(hkl)和(hkil)表示方法，具体可以参见下图。
当然，口说无凭，我们还是得通过电镜来观察。在这张4H-SiC晶体的电镜照片中，我们可以清晰地看到2H和6H的层错现象。
这里值得注意的是，由于碳硅的四配位要求，会出现硅层和碳层在相同位置重复的现象。具体来说，每三层中必然有两层是处于同一位置的。也就是说，A层的碳会同时连接一层A层的硅以及一层B/C的紧密堆积硅层。
而不同的堆积方式会导致碳化硅在部分性能上产生显著的差异。
这种紧密的排列方式不仅赋予了碳化硅高硬度，还使其拥有了高折射率。在宝石界，碳化硅又被称为“莫桑石”，其莫氏硬度达到了9.2-9.8（钻石为10），折射率为2.654（钻石为2.417），色散值为0.104（钻石为0.044），因而其火彩是钻石的2.5倍。
这些独特的性能使得碳化硅在应用中具有显著优势，同时也对单晶生长技术提出了更高的要求。
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