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适用于 X 波段 AESA 雷达应用的 10W GaN on SiC CPW MMIC 高功率放大器，PAE 为 44.53%
本文介绍了一种用于雷达应用的新型 X 波段碳化硅 (SiC) 共面波导 (CPW) 单片微波集成电路 (MMIC) 高功率放大器 (HPA) 设计。在设计中，采用了 0.25 μ m γ 形栅极和高电子迁移率晶体管 (HEMT)，它们采用了碳化硅基氮化镓技术，因为它们具有高热导率和高功率处理能力。此外，在 8.5 GHz 至 10.5 GHz 的频率范围内，反射系数低于 -10 dB，可产生 21.05% 的分数带宽。此外，MMIC HPA 在 2 GHz 带宽内实现了 44.53% 的功率附加效率 (PAE)，输出功率为 40.06 dBm。此外，由于 MMIC HPA 具有高输出功率、宽工作带宽、高 PAE 和紧凑尺寸，因此非常适合用于 X 波段有源电子扫描阵列雷达应用。索引术语 — 有源电子扫描阵列 (AESA) 雷达、共面波导 (CPW)、碳化硅 (SiC) 上的氮化镓 (GaN)、高电子迁移率晶体管 (HEMT)、单片微波集成电路 (MMIC)、高功率放大器 (HPA)。
采用 Smart Cut 技术的更环保的 SiC 晶圆
在使用我们的 Smart Cut 技术生产 SiC 基板时，我们发现优化键合步骤对于实现高水平的电导率和热导率至关重要。我们的研究表明，键合界面对总基板电阻的贡献相当于标准 SiC 材料的几十微米。在 Smart Cut 将薄片 SiC 从供体基板分割并转移到载体基板后，我们采用了精加工工艺，以确保通过抛光和退火，我们新形成的基板已准备好进行外延处理并与 SiC 器件加工兼容。请注意，我们的 Smart Cut SiC 技术生产的晶圆顶层没有基面位错（见图 2 和 3）。
板到板和背板
5.1 t es eSt车辆............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ....................................................................................................................................... 16 6 ANNEXES ........................................................................................................................................................... 17
在低温条件下通过软伽马射线辐照表征 Si 和 SiC 功率器件中的载流子倍增
载流子倍增因子的特性是设计坚固可靠的功率半导体器件以及评估其对地面宇宙辐射引起故障的敏感性的关键问题。本文提出了一种低温恒温装置，以将使用来自 Am 241 放射源的软伽马辐射的非侵入式电荷谱技术应用于广泛的 Si 和 SiC 器件。本文提供了一种关系，将液氮温度下测得的倍增因子转换为环境温度下测得的倍增因子。本文提出了一种专用的模拟方案，将 TCAD 和 Monte Carlo 工具结合起来，以预测收集到的电荷的光谱并定位倍增因子的热点。最后，在强调了电荷倍增因子与地面宇宙辐射下的功率器件故障率之间的相关性之后，建议将本技术作为评估安全操作区的补充方法。
SIC MOSFET微型探索是由于单个事件倦怠
此材料的间隙允许减少设备尺寸，权重和切换损耗[2]。此外，SIC的高温导热率促进了其在恶劣环境中的使用，例如用于核应用的电源开关（空间，航空，核反应堆和军事）。然而，尽管刚刚设计了第四代SIC MOSFET，但其对空间应用的采用却很少见[3]，[4]。尽管SIC材料具有稳健性，但仍证明了由于空间环境辐射引起的灾难性影响[2-3]。SIC设备对单事件倦怠（SEB）[7] - [10]，单事件门破裂（SEGR）[11]，[12]和单个事件泄漏电流（SELC）[13]敏感。在SIC MOSFET中，由于极端的内部漏极到通过SIC源电场，不合适的电流会诱发热失控。这种现象可以导致功率设备的故障和设备功能的损失。对于破坏性SEB，主要粒子（作为中子，质子或离子）会对设备产生影响，因此可以在内部产生电离二级粒子。沿着该二次粒子，电子和孔对的轨迹。由于对SIC的电场比SI MOSFET中的电场高10倍，因此SIC中的功率密度高100倍，并触发冲击电离。强烈的局部局部，因此高密度电流会产生热瞬态和失控，从而导致灾难性失败。在本文中，对质子辐射引起的SEB诱导的COTS包装的SIC MOSFET的失败分析在设备和死亡水平上呈现。在辐射期间和电辐射应力期间的粒子性质[14]，[15]，[15]，[15]，[15]，能量转移（LET）[8]，设备技术[7]，偏置电压（V DS和V GS）[16]，[17]的影响。先前的研究表明，由于MOSFET漂移层中电场的增加，SEB灵敏度随施加的漏气偏置（V DS）而增加[16]，[17]。在[18]中，作者提出了损害类型（氧化物潜在损害，降解，晶体潜在损害和SEB）类型的地图，作为V DS和LET的函数。在灾难性失败的顶部，对于未表现出SEB的质子辐照的设备，在辐射后应激测试中观察到了辐照诱导的氧化氧化物降解[19]。和重型离子，在SIC MOSFET裸露的SIC Seb区域进行了辐射后v ds扫描后，SiC晶格的分解被揭示[18]。建立了一个故障分析流程图，在每个步骤中介绍了结果，分析和风险评估（用于成功分析）。在分析电I-V特性后，用能量分散性X-射线光谱法（EDX）进行了扫描电子显微镜（SEM）研究，揭示了SIC模具中的局部微探索现象。基于对热爆炸的痕迹的分析，制定了微探索的解释。
ni-al欧姆与P型4H-SIC
本文介绍了法国Villeurbanne的Laboratoire deLaMatière，法国Villeurbanne摘要：对Ni-Al合金的调查，在本文中介绍了在P型4H-SIC上形成欧姆的接触。检查了Ni/Al接触的几个比例。在1分钟内在400°C的氩气气氛中进行快速热退火，然后在2分钟内在1000°C下退火。为了提取特定的接触电阻，制造了传输线方法（TLM）测试结构。在p型层上可重复获得3×10-5Ω.cm2的特定接触电阻，而N a = 1×10 19 cm -3的掺杂，由Al 2+离子植入进行。测得的最低特异性接触电阻值为8×10-6Ω.cm2。引言硅碳化物是一种半导体，它在硅中具有多种优越的特性，例如宽带镜头三倍，高电场强度（六倍），具有铜和高电子饱和度漂移速度的高热电导率。由于SIC单晶生长晶粒已被商业化，因此在SIC应用中进行了深入的研究[1]，用于高温，高频和高功率设备。半导体设备参数控制开关速度和功率耗散的强大取决于接触电阻[2]。为制造高性能的SIC设备，开发低阻力欧姆接触是关键问题之一。目前正在限制SIC设备的性能，特别是因为与P型材料接触[3-7]。这些接触通常采用铝基合金[3，7]。已经研究了许多不同的解决方案，并且非常关注Ti/al [3-5]，该溶液在p -SIC上产生了10 -4-10-5Ω.cm2的特定接触电阻。最近通过使用诸如TIC [6]的替代材料（诸如TIC [6]的替代材料产生改进的接触的尝试，导致了低于1×10-5Ω.cm2的特定接触电阻，但是这些接触需要“外来”材料和非标准制造技术。另一方面，一些调查集中在接触Ni/Al [7，8]上，优势是形成欧姆行为无论构成不管构成。在本文中，通过不同的参数提出并讨论了p-SIC上Ni/Al欧姆接触的形成。用不同的参数实现了一组样品。善良的注意力首先集中在表面制备上，尤其是有或没有氧化的情况。然后，研究并讨论了触点中的特定电阻与AL含量。最后，也分析了退火序列的效果。使用标准的梯形热处理特征用于1000°C的退火，然后通过在400°C的中间步骤添加1分钟进行修改。实验样品是4H-SIC N型底物，其n型表层掺杂以10 15 cm -3的掺杂，从Cree Research购买。通过浓度为n a = 1×10 19 cm -3的Al 2+离子植入获得P型区域。在Argon Ambient下，在45分钟内在1650°C下进行射入后退火[9]。首先在溶剂中清洁样品，然后再清洗“ Piranha”溶液。冲洗后，将RCA清洁应用于样品，然后将它们浸入缓冲氧化物蚀刻（BOE）中。清洁后，立即在1150°C的干氧中生长了SIO 2层2小时。光刻来定义传输线方法（TLM）模式，并在将样品引入蒸发室之前就打开了氧化物。Ni的接触组成，然后通过电阻加热沉积AL。最终通过升降过程获得了TLM触点。仅在几分钟内在1000°C下在1000°C下在Argon大气下进行退火后才能建立欧姆接触的形成。
硅纳米片在4H-SIC（0001）底物上略有缺陷的外延石墨烯中插入
图4 A：RT 1 mL Si蒸发后，EpiGr/Bl/4H-SIC（0001）表面的STM（6.5 nm x 6.5 nm）图像。值得注意的是，位于（6x6）bl bump的一个（6x6）BL凸起之一中的Si原子插入引起的额外质量。其表观高度由D中报告的线轮廓（绿线）证明（请参阅红色箭头）。偏置电压0.1 V，反馈电流0.36 Na。图像上显示了比例尺。b：RT 1 ml Si蒸发后的EpiGr/Bl/4H-SIC（0001）表面的STM（12 nm x 12 nm）图像，显示了两个不同尺寸的纳米结构。偏置电压0.17 V，反馈电流0.5 Na。c：在b中成像的区域的2d-fft。虽然微弱，但请注意石墨烯蜂窝晶格的典型六边形模式以及6个斑点的伸长表明存在几个石墨烯晶格参数，这可能是由于Epi-Gr遭受的菌株而导致的菌株。e：较小的纳米结构的变焦在B中的方形白框中，显示了石墨烯网络和红色箭头指示的错位的存在。f。该区域的2d-fft在E中的缩小，显示了石墨烯蜂窝网络典型的六边形模式。在A和B中的STM图像上扫描的所有区域都可以看到石墨烯网络。在SM2C中的线轮廓中报告了该纳米结构的明显高度。
通过液态硅诱导重建控制大面积 4° 偏离 4H-SiC 硅面的宏观步进
摘要。在 SiC/Si/SiC 夹层结构中，使用 1550°C 熔化的 Si 研究了 4°off 4H-SiC 表面的重建。尽管系统地获得了与液态 Si 接触的整个区域的宏观阶梯形貌，但使用原始 4H-SiC 晶片时发现台阶呈波浪形。在处理过的表面上进行表面重建时，台阶的规则性和直线性得到显著改善：在重新抛光的表面上，在某些情况下发现台阶是规则和笔直的，而在原生外延层上则始终观察到这种情况。经过 2 小时的重建过程后，获得了最佳的台阶规则性，平均宽度为 ̴ 3-5 µm。将处理面积从 1.44 cm 2 增加到 4 cm 2 不会影响结果，这表明该工艺具有良好的可扩展性。
使用最佳门源电压去极化在功率SIC MOSFET的短路操作下朝着安全故障模式
摘要 - 本文重点介绍了在短路条件下SIC MOSFET的鲁棒性水平的提高。在这项研究中，提出了两种允许在短电路操作下在平面电源MOSFET设备中确保安全的“失败”（FTO）模式的方法。这些方法基于栅极源电压的直接去极化及其根据FTO和经典不安全热失控之间的临界消散功率（W/mm²）的计算进行估计。他们允许确定门源电压的最大值，以在接近名义值的排水源电压下保留FTO模式。引入了FTO和“ Fafto-Short”（FTS）之间功率密度的边界。对竞争中的两种故障模式进行了完整的实验，该实验可能出现在1.2 kV SIC MOSFET的短路测试（SC）测试中。最后，研究了栅极源电压去极化对国家电阻（R DS（ON））的惩罚，以评估技术效率。
提取紧凑型瞬态热模型，用于基于SIC MOSFET开关的全局优化功率系统
anaïsCassou *1，Quang Chuc Nguyen 2，Patrick Tounsi 1，Jean-Pierre Fradin 3，Marc Budinger 4，Ion Hazyuk 4 1 CNR，Laas，Laas，7 Avenue du du Colonel Roche Roche，Univ。De Toulouse, INSA, LAAS, F-31400 Toulouse, France 2 IRT Saint-Exupéry, 3 Rue Tarfaya - CS34436, 31400 Toulouse cedex 4, France 3 ICAM, site de Toulouse, 75 avenue de Grande Bretagne, 31076 Toulouse Cedex 3, France 4 Université de Toulouse, ICA (INSA, UPS，地雷Albi，Isae），135 Av。de rangueil，31077法国图卢兹 *电子邮件：anais.cassou@laas.fr本文在优化电源转换系统时涉及紧凑型瞬态热模型的兴趣。这些模型必须考虑基于SIC MOSFET的功率模块的不同芯片之间的热耦合效应。在模拟工具（例如ModelICA）中很容易实现开发的模型。我们将表明，对于在低占空比工作周期或快速变化的功率需求的应用程序，瞬态模型可以通过减轻系统来改善全球最佳设计。这种方法还确保连接温度不超过其极限值。