宽禁带半导体SiC和GaN峥嵘初显

本文着重介绍第三代半导体材料——宽禁带半导体SIC与GaN材料与器件国内外现状及发展趋势，并重点展示了在光电子领域的应用前景。     

宽禁带半导体材料技术

宽禁带半导体材料是一种新型材料,具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高等特点,非常适合于制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成电子器件;利用其特有的禁带宽度,还可以制作蓝光、绿光、紫外光器件和光探测器件,能够适应更为苛刻的生存和工作环境。在宽禁带半导体材料中,具有代表性的是碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、金刚石以及氧化锌(ZnO),综合叙述了这些材料的特性、发展现状和趋势;并介绍了SiC、GaN、ZnO材料的应用情况和代表性器件的研究进展。     

宽禁带半导体材料清洗技术研究

随着半导体技术的不断发展,新材料的使用,对晶片表面质量的要求也越来越高,传统的RAC清洗方法已不能满足其需求,因此,必须发展新的清洗方法.简要介绍了宽禁带半导体材料的特性与应用.并针对其材料的清洗提出了一些工艺方法与改进的方式.     

宽禁带半导体功率器件

阐述了宽禁带半导体的主要特性与ＳｉＣ、金刚石等主要宽禁带半导体功率器件的最新发展动态及其存在的主要问题,并对其未来的发展作出展望。     

宽禁带半导体材料特性及生长技术

叙述了宽带半导体材料ＳｉＣ、ＧａＮ的主要特性和生长方法,并对其发展动态和存在问题进行了简要评述。     

宽禁带半导体金刚石材料与功率器件

本文介绍宽禁带半导体金刚石材料的结构、物理特性、器件结构和制备工艺，并根据材料的特性参数，给出金刚石功率器件频率与功率性能预测，与Ｓｉ，ＧａＡｓ等材料进行了比较。最后指出金刚石半导体器件实用研究作方向。     

一种GaN宽禁带功率放大器的设计

氮化镓（GaN）作为第三代半导体材料的典型代表之一,由于其宽带隙、高击穿电场强度等特点,被认为是高频功率半导体器件的理想材料。为研究GaN功率放大器的特点,基于Agilent ADS仿真软件,利用负载／源牵引方法设计制作了一种Si波段GaN宽禁带功率放大器（10W）。详细说明了设计步骤并对放大器进行了测试,数据表明放大器在2．3～2．4GHz范围内可实现功率超过15W,附加效率超过67％的输出。实验结果证实,GaN功率放大器具有高增益、高效率的特点。     

GaN基发光二极管研究与进展

宽禁带Ⅲ族氮化物基半导体GaN是最近研究比较活跃的半导体材料系，其高亮度发光二极管一出现即引起广泛的关注，并以惊人的速度实现了商品化。文章就GaN基半导体二极管的研制和发展概况，应用和市场前景，以及近期研究热点作了介绍。     

宽禁带半导体技术最新进展

介绍DARPA宽禁带半导体技术计划第二阶段计划目标及其演示进展情况.     

宽禁带半导体技术

概述 根据半导体材料禁带宽度的不同,可分为宽禁带半导体材料与窄禁带半导体材料.若禁带宽度Eg＜2ev(电子伏特),则称为窄禁带半导体,如锗(Ge)、硅(Si)、砷化镓(GaA s)以及磷化铟(InP);若禁带宽度Eg＞2.0～6.0ev,则称为宽禁带半导体,如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、4H碳化硅(4H-SiC)、6H碳化硅(6H-SiC)、氮化铝(AIN)以及氮化镓铝(ALGaN)等.     

宽禁带半导体金刚石

较详细地叙述了当前国内外正处在研究热潮中的金刚石半导体的优越性质、发展状况及其应用和潜在的应用前景.同时分析和比较了金刚石薄膜的各种制备方法,可以看出微波等离子体化学汽相沉积法是较好的制备金刚石薄膜的生长技术,并且分析了该技术的特点和优势.该法在保持适当氩气氛和施加衬底负偏压下还可进一步提高金刚石膜的生长速率和质量.对于金刚石异质(在硅衬底上)成核的基本机理也进行了分析.最后,阐述了研究金刚石半导体薄膜目前需要解决的关键问题及其发展方向.     

超宽禁带半导体金刚石功率电子学研究的新进展

以SiC/GaN为代表的第三代半导体功率电子学已成为当今功率电子学创新发展的主流,超宽禁带半导体金刚石功率电子学将有可能成为下一代固态功率电子学的代表,受到研究人员的广泛关注。介绍了金刚石功率电子学的最新进展,如金刚石单晶、金刚石化学气相沉积同质和异质单晶外延、金刚石多晶外延、金刚石二极管、金刚石MOSFET、金刚石结型场效应晶体管、金刚石双极结型晶体管、金刚石逻辑电路、金刚石射频场效应晶体管和金刚石上GaN HEMT等。还介绍了金刚石材料的大尺寸、低缺陷和p型及n型掺杂等制备技术,金刚石新器件结构设计,金刚石新器件工艺,转移掺杂H端-金刚石沟道和金刚石/GaN界面热阻等研究成果。分析了金刚石功率电子学的发展由来、关键技术突破和发展态势。     

光电检测技术应用半导体激光管的新进展

综述了近年来在光电测厚、测速、测距、测浓度、测表面质量等方面应用半导体激光管的新进展。这些成就展示了采用半导体激光管后对仪器小型化、仪器进入生产线监控过程的前景。     

A New Wide Bandgap Semiconductor: Carbyne Nanocrystals

Deep ultraviolet (DUV) photodetectors (PDs) always and inevitably face a drastic working environment such as high temperature. However, DUV PDs based on the reported wide bandgap semiconductor materials cannot simultaneously possess high stability and high performance at high temperatures. Here, for the first time, a new wide bandgap semiconductor material, carbyne nanocrystals (CNCs), is reported. The constructed DUV PD made from CNCs demonstrates high-performance and high stability at the temperature of 300 °C, which is the highest working temperature reported to date for DUV PDs. Under 266 nm light at room temperature, the CNCs-based PD exhibits a low dark current of less than 10 pA and a high signal-to-noise ratio of greater than 10⁶ at a bias voltage of 2 V. It can work at the temperature up to 300 ° C, exhibiting a current on-off ratio of 2.1, and accompanied by a fast response/recovery speed of less than 0.06 s. The excellent transport properties of CNCs would be of great benefit to enhance the performance of devices. These findings open the door to the applications of CNCs as a new wide bandgap semiconductor material.     

GaN基紫外光探测器研究进展

介绍了不同类型的GaN基半导体光电探测器的结构和性能,回顾了其发展历史,并且综述了GaN基紫外光电探测器的研究新进展.     

GaN基半导体太阳盲区紫外探测器研究进展

基于半导体紫外光探测器的基本类型，在对半导体紫外探测器的研发历史进行简要回顾的同时，综述了各种形式GaN基紫外探测器的研究开发现状，并报道了GaN基宽带半导体太阳盲区紫外光探测器研究新进展。