第三代半導體技術與應用






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	目錄序言前言 1 概述 1.1 碳化硅的歷史和質 1.2 碳化硅的應用及材料要求 1.3 碳化硅材料在應用中的注意事項 1.3.1 電子器件 1.3.2 微機電系統 1.4 碳化硅的主要生長方法 1.4.1 籽晶昇華生長 1.4.2 高溫化學氣相沉積 1.4.3 鹵化物化學氣相沉積 1.4.4 改良版的物理氣相傳輸 1.4.5 連料物理氣相傳輸 1.4.6 頂部籽晶液相生長 1.4.7 碳化硅外延層技術的發展 1.5 新潁趨勢和未來發展 2 碳化硅材料生長的基本原理 2.1 碳化硅晶型 2.2 表徵技術 2.2.1 生長過程視覺化 2.2.2 晶體表徵 2.3 物理氣相傳輸 2.3.1 簡介及熱力學質 2.3.2 生長程序控制 2.3.3 碳化硅原料製備 2.3.4 碳化硅籽晶及其安裝 2.3.5 晶體形狀控制 2.3.6 晶體應力控制 2.3.7 氣相組成對晶體的影響 2.3.8 保證晶型穩定生長的方法 2.3.9 摻雜 2.3.1 0終止生長過程 2.3.1 1通過生長參數定制晶體特 2.4 高溫化學氣相沉積 2.4.1 化學氣相沉積簡介 2.4.2 高溫化學氣相沉積簡介 2.4.3 實驗裝置 2.4.4 提高生長速率的措施 2.4.5 晶體品質與生長條件分析 2.4.6 氮摻雜效率 2.5 液相生長 2.6 缺陷 2.6.1 缺陷種類 2.6.2 缺陷的產生、演化以及減少 2.7 摻雜 2.7.1 摻雜問題 2.7.2 摻雜對基矢面位錯演化的影響 2.7.3 摻雜對晶格硬度變化的影響 2.7.4 摻雜對費米能級的影響 2.8 與生長有關的問題 2.8.1 晶型控制 2.8.2 襯底缺陷控制 2.8.3 電氣特控制 2.9 生長過程和缺陷產生的資料建模 2.9.1 電腦建模的優勢 2.9.2 溫度場與傳質的建模 2.9.3 多孔碳化硅原材料的建模 2.9.4 晶體應力計算 2.9.5 晶體位元錯計算 3 碳化硅外延薄膜生長 3.1 簡介 3.2 氣相外延 3.2.1 化學氣相沉積 3.2.2 昇華外延 3.2.3 高溫化學氣相沉積 3.3 液相外延 3。4氣液固外延 3.5 小結 4 多晶碳化硅和非晶碳化硅薄膜沉積 4.1 簡介 4.2 常壓化學氣相沉積 4.3 低壓化學氣相沉積 4.3.1 低壓化學氣相沉積多晶碳化硅薄膜的摻雜 4.3.2 低壓化學氣相沉積多晶碳化硅的殘餘應力和應力梯度控制 4.4 等離子體增強化學氣相沉積 4.5 離子束輔助沉積 4.6 磁控濺射沉積 5 碳化硅襯底上的氮化鎵生長 5.1 簡介 5.2 氮化鎵的基本質、結構、表徵與品質 5.3 氮化鎵外延襯底及其異質外延生長 5.4 碳化硅襯底外延氮化鎵 5.5 碳化硅襯底上氮化鎵外延層的生長過程 5.5.1 碳化硅襯底上的表面處理 5.5.2 碳化硅襯底上的成核 5.5.3 碳化硅襯底上氮化鎵和氮化鋁的生長 5.6 氮化鎵外延層中的應力控制 5.7 襯底傾角對外延層的影響 5.8 極對外延層的影響 5.9 3C-SiC／Si(001)上生長閃鋅礦氮化鎵 5.1 O碳化硅坦化和表面處理 5.10.1 機械研磨和拋光 5.10.2 化學機械拋光 5.10.3 氣體蝕刻 6 碳化硅加工工藝 6.1 碳化硅圖案化的一般方法 6.2 碳化硅蝕刻工藝 6.2.1 幹法蝕刻 6.2.2 無殘留蝕刻技術 6.2.3 濕法蝕刻 6.2.4 不同晶型的蝕刻特 6.2.5 不同晶體極的蝕刻特 6.2.6 不同摻雜的蝕刻特 6.3 碳化硅成型工藝 6.4 碳化硅的其他圖案化方法 7 碳化硅封裝工藝 7.1 碳化硅封裝發展背景 7.2 典型封裝工藝介紹 7.2.1 引線鍵合封裝 7.2.2 單管翻轉貼片封裝 7.2.3 PCB混合封裝 7.2.4 晶片正面互連封裝 7.2.5 雙面散熱封裝 7.2.6 2.5D和3D封裝 7.3 碳化硅典型封裝技術介紹 7.3.1 高溫封裝技術 7.3.2 能集成封裝技術 7.3.3 散熱技術 7.4 碳化硅封裝的發展趨勢 7.4.1 低熱阻 7.4.2 低電熱應力失配 7.4.3 低寄生電感 7.4.4 耐高壓 7.4.5 耐溫 7.5 小結 8 碳化硅應用前景及發展趨勢 8.1 概述 8.2 碳化率半導體器件 8.2.1 碳化率整流器件 8.2.2 碳化率開關器件 8.3 碳化硅器件的系統應用 8.3.1 光電能源系統 8.3.2 鐵路牽引逆變器 8.3.3 不斷電供應系統 8.3.4 電動汽車 8.3.5 感應加熱 8.3.6 高壓應用 8.4 碳化硅的量子應用 8.4.1 碳化硅單光子源 8.4.2 碳化硅單光子發射種類 8.5 碳化硅光子器件及單缺陷集成 8.5.1 光子晶體納米腔 8.5.2 微諧振器 8.5.3 單缺陷集成 8.6 碳化硅器件的可靠與發展趨勢 8.6.1 碳化硅器件的可靠 8.6.2 器件短路失效模式 8.6.3 碳化硅器件的發展趨勢結語參考文獻附錄本書主要名詞英漢對照表