SiC材料与器件

介绍了碳化硅材料和器件的最新进展     

SiC半导体材料和工艺的发展状况

碳化硅(SiC)是一种宽禁带半导体材料,适用于制作高压、高功率和高温器件,并可以工作在直流到微波频率范围.阐述了SiC材料的性质,详细介绍了SiC器件工艺(掺杂、刻蚀、氧化及金属半导体接触)的最新进展,并指出了存在的问题及发展趋势.     

SiC半导体材料与器件

阐述了ＳｉＣ材料的结构和性质，系统介绍了相关制备、器件制作的进展，并将ＳｉＣ与Ｓｉ，ＧａＡｓ、金刚石等材料作了比较，强调了ＳｉＣ做为一种接近实用的功率器件材料的优越性，同时指出了为进一步实用化所需解决的问题。     

SiC器件工艺的发展状况

碳化硅（ＳｉＣ）是一种宽禁带半导体材料,适用于制作高压、高功率和高温器件,并可工作在从直流到微波频率范围。文章阐述了ＳｉＣ材料的性质,详细介绍了ＳｉＣ器件工艺（掺杂、刻蚀、氧化及金属半导体接触）的最新进展,并指出了存在的问题及发展趋势。     

SiC半导体材料与器件（2）

随着SiC单晶和薄膜制备技术日趋成熟以及相关器件工艺的显著进展,各种SiC器件如pn结与肖特基势垒整流器、JFET、MESFET、增强/耗尽型MOSFET、SiC-Si异质结高频双极晶体管(HBT)、高效太阳能电池等相继出现,Bhatnagar等人经计算分析,指出SiC功率器件(肖特基整流管,VMOSFET)相应同类Si器件的极大优越性在于SiC器件的导通电阻为相应Si器件的几百分之一,加之良好的散热性能,在同样封装条件、结温要求下、SiC功率器件的芯片面积仅为Si器件的二十分之一,从而会部分抵消材料制备等引入的较高成本.尽管SiC器件距商品化尚有一段距离,但已展现出诱人的发展前景.     

SiC功率器件

本文采用计算材料优值和器件模拟的方法预测了ＳｉＣ的高频大功率特性，综述了目前ＳｉＣ功率器件的发展最高水平，高压整流器和晶体管如功率ＭＯＳＦＥＴｓ，ＪＦＥＴｓ，ＭＥＳＦＥＴｓ都具有较小的有源面积，而性能已初步显示出ＳｉＣ高温大功率工作的优势。     

SiC 半导体材料与器件（1）

本文介绍了半导体ＳｉＣ材料的结构和特性、材料制备及器件研制的进展，并与Ｓｉ、ＧａＡｓ、金刚石等材料作了比较，强调指出ＳｉＣ做为一种接近实用的高温、高频、高功率和抗辐射器件材料的优越性，同时亦指出ＳｉＣ器件进一步实用化所需解决的问题及应用前景。     

SiC材料,器件及其应用前景

ＳｉＣ是一种具有宽禁带，高击穿场强，高饱和电子漂移速度和高热导率的半导体材料，ＳｉＣ微电子与光是电子器件的潜在军事用途尤为引人注目，ＳｉＣ器件最有希望成为替代Ｓｉ以及饱和ＧａＡｓ在内的Ⅲ－Ｖ族化合物器件在高温，高速，高功率以及强辐照环境下应用的新型半导体器件。     

今日SiC电子学

ＳｉＣ是近几年迅速发展的一种半导体材料,在微波功率器件、功率电子开关器件、高温工作器件等方面比Ｓｉ和ＧａＡｓ具更大的优势。本文介绍了ＳｉＣ材料特性、材料制备及目前器件研制水平。     

SiC单晶生长技术及器件研究进展

综述了近年来国外ＳｉＣ单晶及外延层生长，分立器件和集成电路的研究进展情况。     

今日SiC电子学

ＳｉＣ是近几年迅速发展的一种半导体材料,在微波功率器件、功率电子开关器件、高温工作器件等方面比Ｓｉ和ＧａＡｓ具有更大的优势。本文介绍了ＳｉＣ材料特性、材料制备及目前器件研制水平。     

电力器件用的6H—SiC,3C—SiC和Si的比较

为了实现５０～５００Ｖ的击穿电压范围，本文详细讨论了６Ｈ－ＳｉＣ和３Ｃ－ＳｉＣ肖特基整流器和功率ＭＯＳＦＥＴ的漂移区性质。利用这些数据计算了器件的输出特性，并与Ｓｉ器件做了比较，结果表明，由于其漂移区电阻非常低，故５０００ＶＳｉＣ肖特基整流器和功率ＭＯＳＦＥＴ在室温下能够处理１００Ａ／ｃｍ＾２的导通电流密度，正向压降仅分别为３．８５和２．９５Ｖ。这些数值甚至优于Ｓｉｐｉｎ整流器和门可关断晶闸管。这     

碳化硅材料性能优异，应用迎来发展良机

碳化硅作为第三代半导体材料的代表,有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等特点,由其制成的半导体器件在高温、高压、高频大功率的环境下具备良好的性能表现,被广泛应用于汽车、工业与能源、5G建设等领域。本文介绍了碳化硅产业链及其应用领域和发展前景。     

SiC MESFET技术与器件性能

介绍了SiC MESFET器件的技术和性能。用SiC材料制造的MESFET的射频功率密度达到4.6W/mm，功率增加效率（PAE）达到65.7%，击穿电压超过100V，表明SiC器件具有高功率密度和高效率，在高功率微波应用中具有巨大的潜力。     

SiC半导体材料及其器件应用

分析了 Si C材料的结构类型和基本特性 ,介绍了 Si C单晶材料的生长技术及器件工艺技术 ,简要讨论了 Si C器件的主要应用领域和优势。     

SiC、GaAs和Si的高温特性比较

采用杂质半导体电导率的本征化和pn结热击穿方法研究了SiC、GaAs和Si材料的高温特性。理论计算表明Si、Ge、GaAs、3C－SiC和6H－SiC器件的最高工作温度分别为450、175、650、1500和2100℃。在室温至400℃以内，硅和砷化镓器件由于工艺成熟、性能稳定而成为主流，SiC材料的器件在大于500℃的特高温区和高温大功率方面则有巨大的优势。     

HFCVD法制备SiC材料及室温光致发光

利用热丝化学气相沉积法(HFCVD)以CH4和SiH4作为反应气体在Si衬底上制备了SiC薄膜。用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外吸收谱(FTIR)等手段对样品进行了结构和组分分析，分析结果表明已经在Si衬底上制备了SiC薄膜。对所制备的SiC薄膜进行了光致发光测试，在室温下观察到了薄膜峰值位于417nm和436nm的较强的可见光发射，认为这两个相近的蓝光发射起源可能是光激发载流子从SiC晶粒核心激发．然后转移到SiC晶粒表面发光中心上的辐射复合。     

SiC衬底上高性能AlGaN/GaN HEMT结构材料的研制

用金属有机物化学气相沉积技术(MOCVD)在半绝缘4H-和6H-SiC衬底上研制出了高性能的具有国内领先和国际先进水平的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)材料,室温二维电子气迁移率和浓度分别为2215cm2/(V·s)和1.044×1013cm-2;50mm外延片平均方块电阻不高于253.7Ω/□,方块电阻不均匀性小于2.02%;三晶X射线衍射和原子力显微镜分析表明该材料具有较高的晶体质量和表面质量.用以上材料研制出了1mm栅宽AlGaN/GaN HEMT功率器件,8GHz连续波输入下器件的输出功率密度为8.25W/mm,功率附加效率为39.4%;对研制的器件进行了可靠性测试,器件连续工作半小时后,输出功率只下降了0.1dBm,表明所研制的器件具备了一定的可靠性.