动态DSC法研究BMI改性酚醛树脂固化反应动力学

采用非等温DSC(差示扫描量热)法研究BMI(双马来酰亚胺)改性PF(酚醛树脂)体系的固化动力学,借助升温速率-温度(β-T)外推法和红外光谱(FT-IR)跟踪固化反应过程,确定了BAN(BMI改性PF)体系的固化工艺和固化动力学参数。结果表明:BAN的固化工艺为"120℃/2 h→140℃/2 h→160℃/2 h→180℃/2 h",后处理工艺为220℃/3 h,BAN固化体系的动力学参数是表观活化能Ea=123.4 kJ/mol、频率因子A=1.96×1012s-1和反应级数n=1.05;根据n级动力学反应模型求解出该树脂的反应动力学方程,其计算值与试验值基本吻合,说明该模型能较好描述BAN的固化反应过程。     

硅通孔电镀铜填充工艺优化研究

研究了孔径40μm的硅通孔铜电镀填充工艺,通过改善电镀工艺条件使得孔径40μm、孔深180μm的硅通孔得以填充满。首先,在种子层覆盖以及电镀液相同条件下通过改变电镀电流密度,研究不同电流密度对于铜填充的影响,确定优化电流密度为1ASD(ASD:平均电流密度)。之后,在相同电流密度下,详细分析了超声清洗、去离子水冲洗以及真空预处理等电镀前处理工艺对铜填充的影响。实验表明,采用真空预处理方法能够有效的将硅通孔内气泡排出获得良好的铜填充。最终铜填充率在电流密度为1ASD、真空预处理条件下接近100%。     

栅氧化层及界面电荷对SiC MOSFET阈值电压稳定性的影响

阈值电压不稳定是SiC MOSFET的一个主要问题，而栅氧化层及界面电荷是引起器件阈值电压不稳定的关键因素。结合三角波电压扫描法和中带电压法提取了SiC MOSFET中的栅氧化层陷阱电荷面密度、界面陷阱电荷面密度和可动电荷面密度随应力时间的变化量，总结了三种电荷面密度变化量在不同应力时间下的变化规律，分析了其对器件阈值电压不稳定性的影响，同时推测了长时间偏压作用下SiC MOSFET阈值电压稳定性的劣化机制。测试结果表明，栅氧化层陷阱电荷面密度、界面陷阱电荷面密度和可动电荷面密度在不同偏压温度下随应力时间的变化规律不同，常温应力下器件阈值电压稳定性劣化主要与栅氧化层陷阱电荷有关，而高温下，则主要与界面陷阱电荷有关。     

SiC掺氯热氧化技术与SiC MOS电容偏压温度不稳定性

偏压温度不稳定性(BTI)是影响SiC MOS器件性能的关键因素。提出了一种制备SiC MOS电容的新工艺，即在SiC干氧氧化气氛中掺入氯化氢(HCl),并对比了不同HCl与O₂体积流量比对SiC MOS电容电学性能的影响。结果表明，该工艺有效地改善了SiC MOS电容的栅氧击穿特性，降低了界面态密度，提升了平带电压稳定性。二次离子质谱(SIMS)和X射线光电子能谱(XPS)测试分析表明，掺氯热氧化技术能够有效消除界面缺陷。进一步分析表明，SiC掺氯热氧化技术能够降低可动离子面密度和氧化层陷阱电荷密度，能够有效改善器件的BTI特性。