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针尖半径对四探针法电阻率测量的定量影响
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作者 薛栋 饶张飞 +1 位作者 秦凯亮 金红霞 《半导体技术》 北大核心 2026年第1期94-101,共8页
四探针法广泛应用于半导体材料电阻率的测量。为研究探针头针尖半径对单晶硅片电阻率测量结果的定量影响,通过实验与COMSOL仿真相结合的方式,选用A型(针尖半径40.64μm)、B型(针尖半径101.6μm)和D型(针尖半径508μm)3种规格的探针,对... 四探针法广泛应用于半导体材料电阻率的测量。为研究探针头针尖半径对单晶硅片电阻率测量结果的定量影响,通过实验与COMSOL仿真相结合的方式,选用A型(针尖半径40.64μm)、B型(针尖半径101.6μm)和D型(针尖半径508μm)3种规格的探针,对电阻率为0.001~1 000Ω·cm的10种标准单晶硅片进行测量。测量结果表明,A型适用于低电阻率(<1Ω·cm)单晶硅片的测量,测量相对误差δ小于1%;D型适用于高电阻率(≥180Ω·cm)单晶硅片的测量,δ小于1%;中等电阻率(1~180Ω·cm)单晶硅片的测量中,3种探针头δ较为接近,均值约为4%。仿真分析进一步证实,针尖半径的改变会使电场分布和接触电阻发生显著变化,从而影响电阻率的测量精度。 展开更多
关键词 四探针法 单晶硅 电阻率 针尖半径 COMSOL 接触电阻
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腐蚀法制备SiC量子点及其在荧光标记中的应用
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作者 康杰 丁紫阳 +4 位作者 焦璨 白玲 潘全喜 朱彦敏 宋月鹏 《半导体技术》 北大核心 2026年第1期13-21,共9页
通过HNO_(3)和HF混合腐蚀剂处理自蔓延高温合成的β-SiC微粉,制备出尺寸均匀、分散性良好的水相SiC量子点,研究了腐蚀进程中颗粒微观组织结构演变及光致发光(PL)性能调控机制,并将其应用于镰刀菌的荧光标记及成像。采用透射电子显微镜(T... 通过HNO_(3)和HF混合腐蚀剂处理自蔓延高温合成的β-SiC微粉,制备出尺寸均匀、分散性良好的水相SiC量子点,研究了腐蚀进程中颗粒微观组织结构演变及光致发光(PL)性能调控机制,并将其应用于镰刀菌的荧光标记及成像。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、PL谱及共聚焦荧光显微系统等表征手段,揭示了SiC颗粒在腐蚀过程中的表面氧化、镂空结构形成至超声破碎的微观演变路径,证实其光致发光基于量子限域效应而非表面缺陷。经调控离心层析的超重力系数实现量子点粒径的精准裁剪后,SiC量子点特征发射波长(340nm激发下)由401nm经455nm红移至485nm,宏观荧光颜色相应由蓝绿色经绿色转变为黄绿色。活体细胞的长时程荧光成像结果表明,腐蚀法制备的SiC量子点具有较高的标记稳定性。此外,对抗光漂白机理及标记稳定性进行了初步分析。 展开更多
关键词 SiC量子点 腐蚀法 微观组织结构演变 离心层析裁剪 荧光成像
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[111]晶向硅衬底厚外延边缘斜坡问题研究
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作者 刘宪成 喻洋 张晶 《微纳电子技术》 2026年第1期81-86,共6页
[111]晶向硅片晶面横向的原子密度和纵向的原子密度之差非常大,导致了横向和纵向生长中严重的各向异性,横向生长的速度约为纵向生长速度的10~4倍。同时硅晶体的(111)面排布为密堆积,虽然纵向排布为ABCABC形式,但每层均为密堆积。在某一(... [111]晶向硅片晶面横向的原子密度和纵向的原子密度之差非常大,导致了横向和纵向生长中严重的各向异性,横向生长的速度约为纵向生长速度的10~4倍。同时硅晶体的(111)面排布为密堆积,虽然纵向排布为ABCABC形式,但每层均为密堆积。在某一(111)面上,由于每个方向上的原子线密度的不同,每个方向上的生长速度也呈现各向异性。横向与纵向、横向不同方向的生长速度差异叠加边缘倒角晶向影响,导致在硅厚外延生长中在特定位置出现斜坡现象,斜坡的出现会导致减薄硅片时在固定位置发生裂片。本研究从理论出发分析了[111]晶向硅片厚外延斜坡产生的机理,进而在此基础上提出了改善方法,实际证明该方法有助于解决因斜坡导致的减薄裂片问题,80μm厚外延减薄裂片率减少约5%。 展开更多
关键词 晶向 晶面 外延 倒角 斜坡
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6英寸低缺陷掺硫磷化铟晶体制备与性质研究
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作者 李晓岚 高渊 +4 位作者 闫小兵 徐成彦 史艳磊 王书杰 孙聂枫 《半导体技术》 北大核心 2025年第7期684-690,共7页
低缺陷掺硫磷化铟晶片是光电器件的主要衬底材料,制备6英寸(1英寸=2.54 cm)大直径单晶是降低器件成本的重要手段之一。通过分析6英寸低缺陷掺硫磷化铟单晶生长过程的杂质效应机理、热应力和热场温度分布,并对掺硫磷化铟晶体头、中、尾... 低缺陷掺硫磷化铟晶片是光电器件的主要衬底材料,制备6英寸(1英寸=2.54 cm)大直径单晶是降低器件成本的重要手段之一。通过分析6英寸低缺陷掺硫磷化铟单晶生长过程的杂质效应机理、热应力和热场温度分布,并对掺硫磷化铟晶体头、中、尾切片进行电学性能、位错密度及应力测试,得到载流子浓度与掺杂量、迁移率及位错(腐蚀坑)密度之间的关系,以及掺硫磷化铟晶体易开裂的原因。优化了适合生长6英寸低缺陷掺硫磷化铟单晶的半封闭可调热场系统,通过增加热屏罩,提高了炉体上部空间的气氛温度,降低了晶体内部的温度梯度,从而有效降低了晶体内的残余应力。确定了InP中In2S3的掺杂质量分数最大限度(≤300×10^(-6)),得到了低位错密度(<3000 cm^(-2))的磷化铟晶体,并有效地降低了晶体开裂的概率,实现了6英寸低缺陷掺硫磷化铟单晶的重复生长。 展开更多
关键词 掺硫磷化铟 晶体生长 杂质效应 位错(腐蚀坑)密度 晶体开裂
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富磷半绝缘磷化铟晶体生长的行波磁场调控
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作者 邵会民 史睿菁 +4 位作者 李早阳 孙聂枫 姜剑 毛旭瑞 宋瑞良 《半导体技术》 北大核心 2025年第9期901-907,共7页
针对高压垂直梯度凝固(HP-VGF)法生长InP晶体,建立了行波磁场作用下的晶体生长流动传热数值模型,并结合晶体生长实验研究了磁场对富磷半绝缘InP晶体中缺陷生成与掺杂分布的调控作用。研究结果表明,行波磁场可以在InP熔体中产生足够大的... 针对高压垂直梯度凝固(HP-VGF)法生长InP晶体,建立了行波磁场作用下的晶体生长流动传热数值模型,并结合晶体生长实验研究了磁场对富磷半绝缘InP晶体中缺陷生成与掺杂分布的调控作用。研究结果表明,行波磁场可以在InP熔体中产生足够大的洛伦兹力,使得熔体流动增强且温度分布发生变化;磁场调控使孪晶形核概率降低了15%,促进富磷熔体中气泡的逃逸,获得少气孔甚至无气孔的InP晶体,并能够减少晶体中心位错和提高Fe掺杂及轴向电学参数的均匀性。本研究可为生长大尺寸高品质InP晶体提供参考。 展开更多
关键词 磷化铟 单晶 孪晶 半绝缘 磁场 位错
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碳化硅肖特基器件的氧化退火技术优化
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作者 陈彤 何佳 《信息记录材料》 2026年第1期1-3,7,共4页
碳化硅肖特基器件性能受氧化退火工艺参数不当与界面缺陷难以有效控制等因素制约。基于此,本研究提出基于多因素协同调控与缺陷精准抑制的氧化退火技术优化方案,通过设计多组对比实验和正交实验,系统探究退火气氛组成、温度及时间等参... 碳化硅肖特基器件性能受氧化退火工艺参数不当与界面缺陷难以有效控制等因素制约。基于此,本研究提出基于多因素协同调控与缺陷精准抑制的氧化退火技术优化方案,通过设计多组对比实验和正交实验,系统探究退火气氛组成、温度及时间等参数对器件性能的影响规律,并采用离子注入和动态气氛控制技术优化界面质量。同时,通过多种表征手段综合分析器件性能。结果表明:优化后的氧化退火工艺使器件正向导通电压降低27.0%、反向漏电流减少81.3%、肖特基势垒高度提升15.9%、表面粗糙度下降42.2%,碳化硅肖特基器件的综合性能得到有效提升,该研究结果可为其大规模工业化生产提供可靠的技术支持。 展开更多
关键词 碳化硅肖特基器件 氧化退火技术 工艺参数优化 界面缺陷控制
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实现突破的氮化镓技术能否在家电领域大规模应用?
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作者 邓雅静 《电器》 2026年第1期24-25,共2页
近年来,在新能源汽车、AI数据中心以及消费电子快充市场需求的驱动下,第三代半导体氮化镓技术高歌猛进,展现出全线飘红的市场前景。在这些新领域之外,氮化镓技术在家电市场的应用推广也实现突破。现阶段氮化镓技术主要用于哪些家电场景... 近年来,在新能源汽车、AI数据中心以及消费电子快充市场需求的驱动下,第三代半导体氮化镓技术高歌猛进,展现出全线飘红的市场前景。在这些新领域之外,氮化镓技术在家电市场的应用推广也实现突破。现阶段氮化镓技术主要用于哪些家电场景,能给家电产品带来什么竞争优势,未来能否实现大规模应用,成为业界当下关注的重点。 展开更多
关键词 竞争优势 氮化镓技术 家电领域 应用推广
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图案表面粗糙度对有机分子区域选择性生长的影响 被引量:1
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作者 聂青苗 石亮 +5 位作者 汪长超 蒋悦 陈乃波 胡来归 王文冲 鄢波 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第1期52-57,共6页
区域选择性生长(ASG),即有机分子在预图案表面上的自组装技术,在有机微/纳米图案化方面具有巨大的发展潜力。为了研究图案表面粗糙度在ASG中的明确作用,在粗粒化各向异性相互作用的动力学蒙特卡罗(KMC)模型中引入了无序强度参数描述图... 区域选择性生长(ASG),即有机分子在预图案表面上的自组装技术,在有机微/纳米图案化方面具有巨大的发展潜力。为了研究图案表面粗糙度在ASG中的明确作用,在粗粒化各向异性相互作用的动力学蒙特卡罗(KMC)模型中引入了无序强度参数描述图案表面粗糙度,进一步模拟了有机分子在不同表面粗糙度图案上的沉积行为。研究结果表明图案表面粗糙度会影响有机分子沉积形貌:表面越光滑,图案顶部生长的薄膜越厚;相反,当图案表面变得更粗糙时,粒子更倾向于以台阶边缘诱导的方式生长在图案的间隔处,与实验结果高度吻合。由此可见粗糙度可用于控制有机图案的成核分配,以实现不同的应用,如全彩显示器和微透镜阵列。 展开更多
关键词 区域选择性生长 动力学蒙特卡罗 有机分子
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GB/T 43493.1—2023《半导体器件功率器件用碳化硅同质外延片缺陷的无损检测识别判据第1部分:缺陷分类》等系列国家标准解读 被引量:1
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作者 芦伟立 房玉龙 +5 位作者 王波 李帅 王健 韩明睿 王启蘅 李建涛 《标准科学》 2025年第S1期120-123,共4页
近两年全球对碳化硅(SiC)材料的需求呈爆发式增长,SiC外延片作为功率器件的核心材料,其质量和性能直接决定了器件的可靠性和使用寿命。制定SiC外延片国家标准,规范SiC外延片的缺陷分类及其检测方法,指导SiC外延片的生产和使用,对于促进... 近两年全球对碳化硅(SiC)材料的需求呈爆发式增长,SiC外延片作为功率器件的核心材料,其质量和性能直接决定了器件的可靠性和使用寿命。制定SiC外延片国家标准,规范SiC外延片的缺陷分类及其检测方法,指导SiC外延片的生产和使用,对于促进国内SiC半导体材料和SiC基功率半导体器件的高质量发展发挥着重要作用。本文对GB/T43493.1—2023《半导体器件功率器件用碳化硅同质外延片缺陷的无损检测识别判据第1部分:缺陷分类》等3个国家标准进行解读,并对重点内容进行评析,帮助标准使用者更好的理解、贯彻和实施。 展开更多
关键词 碳化硅 缺陷 国家标准
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研磨和抛光参数对(001)面β-Ga_(2)O_(3)单晶衬底表面质量的影响
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作者 高飞 王英民 +3 位作者 程红娟 张嵩 董增印 辛倩 《半导体技术》 北大核心 2025年第9期915-921,共7页
衬底的表面质量对卤化物气相外延(HVPE)法生长的同质外延薄膜的质量至关重要。研究了(001)面β-Ga_(2)O_(3)单晶衬底研磨和抛光工艺中研磨盘材质、研磨压力、抛光垫种类等参数对材料去除速率(v_(R))、表面粗糙度(R_(a))和表面质量的影... 衬底的表面质量对卤化物气相外延(HVPE)法生长的同质外延薄膜的质量至关重要。研究了(001)面β-Ga_(2)O_(3)单晶衬底研磨和抛光工艺中研磨盘材质、研磨压力、抛光垫种类等参数对材料去除速率(v_(R))、表面粗糙度(R_(a))和表面质量的影响。实验结果表明,采用树脂铜盘、树脂锡盘和SUBA800抛光垫配合3μm粒径的多晶金刚石液研磨,均可以实现塑性域去除,v_(R)分别为3.13、1.23、0.25μm/min,R_(a)分别为16.2、13.2和7.81 nm。在化学机械抛光(CMP)过程中,抛光垫的物性参数直接影响v_(R)和表面质量,采用阻尼布可以实现R_(a)小于0.2 nm、无亚表面损伤的原子级平整表面。采用此衬底进行HVPE法生长的同质外延薄膜形貌均匀,未发现加工相关的缺陷。 展开更多
关键词 (001)面β-Ga_(2)O_(3) 原子级平整 表面粗糙度 材料去除速率 化学机械抛光(CMP)
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基于GaAs界面的长波InAs/GaSb超晶格红外焦平面探测器研制
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作者 周旭昌 蒋志 +13 位作者 班雪峰 王海澎 孔金丞 邓功荣 岳彪 黄俊博 木迎春 雷晓虹 陈蕊 王海虎 陈杰 周艳 段碧雯 李淑芬 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期56-63,共8页
开展了基于GaAs界面的InAs/GaSb超晶格红外探测器材料和焦平面探测器研究。采用分子束外延(MBE)技术在InAs衬底上生长了高质量的PB1nB2N双势垒超晶格材料,通过GaAs界面的引入来提高了超晶格材料生长温度来改善材料晶体质量并降低暗电流... 开展了基于GaAs界面的InAs/GaSb超晶格红外探测器材料和焦平面探测器研究。采用分子束外延(MBE)技术在InAs衬底上生长了高质量的PB1nB2N双势垒超晶格材料,通过GaAs界面的引入来提高了超晶格材料生长温度来改善材料晶体质量并降低暗电流;同时通过结构设计将电场加载到宽带隙的电子和空穴势垒阻挡层,实现了窄带隙吸收层与耗尽区分离,减小产生-复合暗电流。采用ICP干法刻蚀技术制备出光滑台面,通过硫化/介质膜复合钝化技术实现了低侧壁漏电,研制出长波640×512焦平面探测器组件,截止波长为10.14μm,NETD达到17.8 mK,有效像元率达到99.89%,量子效率达到37%,成像验证展现出优良的光电性能。 展开更多
关键词 GaAs界面 INAS/GASB超晶格 长波 焦平面
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纳米声学理论的粗粒化分子动力学研究方法
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作者 李敏 巩鹏杰 +6 位作者 刘鑫鑫 明威 李乐康 朱华泽 赵省贵 杨静 张涛 《压电与声光》 北大核心 2025年第5期809-817,共9页
针对纳米声学理论研究的计算瓶颈,提出了一种基于能量的粗粒化方法。通过采用Tersoff和SW势函数,构建了映射比为8∶1、27∶1和64∶1的非晶二氧化硅和晶体硅粗粒化模型。研究结果表明,非晶二氧化硅8粗粒化模型在R和D参数均放大1.6倍时,... 针对纳米声学理论研究的计算瓶颈,提出了一种基于能量的粗粒化方法。通过采用Tersoff和SW势函数,构建了映射比为8∶1、27∶1和64∶1的非晶二氧化硅和晶体硅粗粒化模型。研究结果表明,非晶二氧化硅8粗粒化模型在R和D参数均放大1.6倍时,弹性模量相对误差仅3.45%,体积模量均方根误差为3.18 GPa,力学性能与全原子模型吻合度超过90%。晶体硅体系在ε和σ参数分别放大2倍、3倍和4倍时,力学行为与全原子模型高度一致。计算效率显著提升,其中非晶二氧化硅8粗粒化模型计算效率提升约28倍,晶体硅三种粗粒化模型计算效率则分别提升约8倍、26倍和45倍。该方法在保持材料关键物理化学性质的同时,显著提升了计算效率,为二氧化硅非晶导波层和硅半导体晶体的多尺度模拟提供了有效解决方案,对纳米声学理论研究具有重要意义。 展开更多
关键词 分子动力学 粗粒化 SiO_(2)/Si异质结构 Tersoff势函数 Stillinger-Weber势函数 纳米声学理论
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基于衬底台阶调控技术的高质量GaN生长
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作者 高楠 房玉龙 +4 位作者 王波 张志荣 尹甲运 韩颖 刘超 《半导体技术》 北大核心 2025年第5期481-487,共7页
GaN晶体质量提升对材料及器件性能优化至关重要。通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)在SiC衬底上对GaN晶体质量进行了实验研究。对比了高温H2刻蚀与高温HCl刻蚀对衬底台阶的影响,并对后续生长的AlN和GaN晶体质量进行了表征,发现增加衬... GaN晶体质量提升对材料及器件性能优化至关重要。通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)在SiC衬底上对GaN晶体质量进行了实验研究。对比了高温H2刻蚀与高温HCl刻蚀对衬底台阶的影响,并对后续生长的AlN和GaN晶体质量进行了表征,发现增加衬底台阶宽度有助于降低半高宽(FWHM)。采用不同表面预处理条件进行材料生长,发现氨气/三甲基铝(NH_(3)/TMAl)交替预处理对台阶有修饰作用,有助于降低GaN(002)晶面X射线衍射(XRD)峰FWHM,对(102)晶面XRD峰FWHM影响较小。最后讨论了AlN生长温度对GaN晶体质量的影响,发现AlN和GaN晶体质量均随温度升高而提高。综合各条件生长得到的GaN(002)晶面XRD峰FWHM为58.5 arcsec的GaN外延层,该FWHM为目前已知最低值,该样品GaN(102)晶面XRD峰FWHM为104.9 arcsec。 展开更多
关键词 金属有机物化学气相沉积(MOCVD) GAN 衬底台阶 高温刻蚀 半高宽(FWHM)
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立方GaAs(100)衬底上制备单相六方GaN薄膜 被引量:4
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作者 孙一军 李爱珍 齐鸣 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期313-316,共4页
立方 Ga As (10 0 )衬底上制备的 Ga N薄膜多为立方结构且立方相为亚稳相 ,采用水平常压 MOCVD方法在立方 Ga As (10 0 )衬底上制备出了 Ga N薄膜 . XRD测试表明 ,薄膜具有单一的相 .结合对工艺条件的分析 ,认为薄膜具有六方结构 .最后 ... 立方 Ga As (10 0 )衬底上制备的 Ga N薄膜多为立方结构且立方相为亚稳相 ,采用水平常压 MOCVD方法在立方 Ga As (10 0 )衬底上制备出了 Ga N薄膜 . XRD测试表明 ,薄膜具有单一的相 .结合对工艺条件的分析 ,认为薄膜具有六方结构 .最后 ,通过 Raman光谱测试 ,证实在立方 Ga As衬底上制备出了单相六方 Ga N薄膜 .还对立方 Ga As衬底上制备出六方 Ga 展开更多
关键词 金属有机化学气相沉积 氮化镓 砷化镓衬底 薄膜
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基于开口谐振环的小型化无线无源应变传感器阵列设计
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作者 王贤 高尚 +3 位作者 杨尚可 马立军 江剑 雷一菲 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第5期40-50,共11页
现有无线无源应变传感器存在检测方向单一、灵敏度低、尺寸大等问题,难以满足复杂受力条件下飞机机翼等大型金属结构应变状态评估的需求。针对这一问题,利用开口谐振环高辐射能力、低损耗以及高品质因数等优点,基于三角函数与矢量分解... 现有无线无源应变传感器存在检测方向单一、灵敏度低、尺寸大等问题,难以满足复杂受力条件下飞机机翼等大型金属结构应变状态评估的需求。针对这一问题,利用开口谐振环高辐射能力、低损耗以及高品质因数等优点,基于三角函数与矢量分解原理设计了一种基于开口谐振环的小型化无线无源应变传感器阵列。该传感器阵列由3个夹角120°的传感器构成,通过提取各传感器谐振频率偏移量实现金属结构件上应变大小和方向的反演。通过ADS软件得到传感器的阻抗参数,以传感器谐振频率为优化目标采用HFSS软件完成了传感器结构小型化和阻抗匹配优化设计,并利用COMSOL软件进行“力-磁”耦合分析验证了传感器的应变检测性能,随后完成传感器制备。实验结果表明,传感器在电长度方向和电宽度方向的灵敏度分别为-1.517和-0.732 kHz/με,所提出的传感器阵列应变大小的检测精度在8.5%以内,应变方向检测误差在10°以内。该传感器阵列能够实现对金属结构表面应变大小和方向的检测,具有灵敏度高、尺寸小以及成本低等优点。 展开更多
关键词 射频识别 开口谐振环 谐振频率偏移量 无线应变测量 传感器阵列
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lnP快速注入合成、提纯与大尺寸高品质多晶制备
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作者 李贺斌 王书杰 +4 位作者 孙聂枫 姜剑 邵会民 康永 谷伟侠 《半导体技术》 北大核心 2025年第8期809-814,共6页
高纯InP是制备高品质单晶的基础,通过分析InP注入合成过程及动力学,阐明了InP快速注入合成与提纯机理。注入合成与提纯的主要机制为:注入合成速率快,其他耗材对合成熔体的污染少;高压气泡形成与迁移过程起到吸收易挥发杂质元素的作用;... 高纯InP是制备高品质单晶的基础,通过分析InP注入合成过程及动力学,阐明了InP快速注入合成与提纯机理。注入合成与提纯的主要机制为:注入合成速率快,其他耗材对合成熔体的污染少;高压气泡形成与迁移过程起到吸收易挥发杂质元素的作用;注入合成后提拉生长可以对多晶锭进一步提纯。基于晶体生长原理,分析了富铟生长和富磷生长缺陷的形成机制。通过控制熔体的配比度,获得了抑制上述缺陷的条件。通过InP快速注入合成实验,在2.5 h内合成18 kg InP多晶,制备出直径150~180 mm适用于6英寸(1英寸=2.54 cm)及8英寸垂直梯度凝固(VGF)法单晶生长用高品质多晶,其迁移率为4400~4500 cm^(2)/(V·s),载流子浓度为1.5×10^(15)~3.5×10^(15)cm^(-3)。 展开更多
关键词 INP 注入合成 提拉生长 多晶 提纯 结晶
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面向10 kV以上碳化硅器件耐压区厚外延技术研究
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作者 房玉龙 李帅 +3 位作者 芦伟立 王健 李建涛 王波 《微纳电子技术》 2025年第6期20-26,共7页
随着10 kV及以上超高压碳化硅(SiC)功率器件在柔性输电等领域的需求增长,开发低位错、低缺陷密度、长少子寿命的厚外延材料成为关键挑战,是当前SiC材料研究的核心问题。基于单片水平式SiC外延设备,通过引入双界面调制缓冲层外延生长技术... 随着10 kV及以上超高压碳化硅(SiC)功率器件在柔性输电等领域的需求增长,开发低位错、低缺陷密度、长少子寿命的厚外延材料成为关键挑战,是当前SiC材料研究的核心问题。基于单片水平式SiC外延设备,通过引入双界面调制缓冲层外延生长技术,成功实现了对缓冲层与衬底及漂移层之间界面应力的调控,显著降低了外延片基平面位错密度,结合漂移层生长速率、缓冲层工艺以及C/Si比的协同优化,显著提升了4H-SiC厚外延材料的性能。实验结果表明:优化后的缓冲层工艺通过渐变掺杂设计有效调控界面应力,将基平面位错密度从1.5 cm^(-2)降至0.07 cm^(-2);同时,通过将生长速率提升至70μm/h并优化C/Si比至0.85,成功制备了厚度100μm、掺杂浓度2.5×10^(14)cm^(-3)的高质量外延层,原生少子寿命均值达1.76μs,材料均匀性及表面缺陷密度均满足10 kV以上超高压器件耐压区需求。 展开更多
关键词 超高压 基平面位错 C/Si比 双界面调制缓冲层 少子寿命
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基于MOCVD的β-Ga_(2)O_(3)同质外延与Al掺异质结外延生长研究进展
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作者 刘洋 何云龙 +4 位作者 陈谷然 陆小力 郑雪峰 马晓华 郝跃 《固体电子学研究与进展》 2025年第1期1-15,共15页
β-Ga_(2)O_(3)是一种具有超宽带隙、高临界击穿场强和优异的巴利加优值的半导体材料,近年来在电力电子与深紫外光电探测等领域展现出巨大的应用潜力。金属有机化学气相沉积(Metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术凭借其... β-Ga_(2)O_(3)是一种具有超宽带隙、高临界击穿场强和优异的巴利加优值的半导体材料,近年来在电力电子与深紫外光电探测等领域展现出巨大的应用潜力。金属有机化学气相沉积(Metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术凭借其高生长速率、精确的膜厚控制、优异的薄膜质量和大尺寸生长等优势,成为未来β-Ga_(2)O_(3)走向产业化的潜在方法,并已被广泛应用于β-Ga_(2)O_(3)的外延生长研究。本文对几种常见晶向的β-Ga_(2)O_(3) MOCVD同质外延生长的研究成果进行了概述,并在此基础上介绍了极具潜力的β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)的MOCVD外延生长研究现状。最后,总结了基于MOCVD技术的β-Ga_(2)O_(3)同质外延生长以及β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)生长过程中面临的主要问题,并对未来的发展进行了展望。 展开更多
关键词 β-Ga_(2)O_(3) 金属有机化学气相沉积 同质外延 β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)
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基于QST衬底的厚GaN外延材料生长研究
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作者 韩颖 高爽 +3 位作者 房玉龙 王波 高楠 张志荣 《微纳电子技术》 2025年第4期108-113,共6页
在QST复合衬底上生长出厚度超过12μm的GaN外延层。测试结果表明外延片表面平整、无裂纹;原子力显微镜(AFM)分析表明样品表面为良好的台阶流形貌,样品表面中心的均方根表面粗糙度为0.224 nm;外延片的弯曲度仅为6.086μm,这对于维持器件... 在QST复合衬底上生长出厚度超过12μm的GaN外延层。测试结果表明外延片表面平整、无裂纹;原子力显微镜(AFM)分析表明样品表面为良好的台阶流形貌,样品表面中心的均方根表面粗糙度为0.224 nm;外延片的弯曲度仅为6.086μm,这对于维持器件应用中的结构完整性至关重要;GaN的(002)和(102)晶面半高全宽(FWHM)分别为131和272 arcsec,表明材料具有较高程度的结晶取向和晶格有序性;外延片的方块电阻为276.5Ω/□,二维电子气(2DEG)密度为1.05×10^(13)cm^(-2),载流子迁移率为2150 cm^(2)/(V·s),表明材料具有良好的电学性能。本研究在QST衬底上成功制备了低弯曲度、厚GaN外延片,为在更大直径QST衬底上生长更厚的GaN外延层提供了参考,对未来高压GaN在电力电子领域的应用具有指导意义。 展开更多
关键词 QST衬底 热膨胀系数(CTE) 厚外延 二维电子气(2DEG) 异质外延
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4H-SiC同质外延材料堆垛层错缺陷的表征与研究
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作者 芦伟立 房玉龙 +3 位作者 李帅 王启蘅 韩明睿 王波 《标准科学》 2025年第S1期359-363,共5页
对采用水平式单片外延CVD设备生长的SiC外延材料堆垛层错缺陷进行研究,使用傅里叶变换红外光谱仪和表面缺陷分析仪对SiC外延材料的厚度和缺陷进行表征测试和统计。研究了SiC同质外延材料中堆垛层错的产生机理和延伸模型,同时探索了SiC衬... 对采用水平式单片外延CVD设备生长的SiC外延材料堆垛层错缺陷进行研究,使用傅里叶变换红外光谱仪和表面缺陷分析仪对SiC外延材料的厚度和缺陷进行表征测试和统计。研究了SiC同质外延材料中堆垛层错的产生机理和延伸模型,同时探索了SiC衬底TSD和BPD位错密度对外延堆垛层错密度的影响,通过外延温度的优化和变速过渡层外延工艺的突破,实现外延材料中堆垛层错密度降低至0.1个每平方厘米以下,高质量的SiC外延材料可进一步满足各类SiC电力电子器件研制需求。 展开更多
关键词 SIC 外延 缺陷 堆垛层错
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