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通过 F4-TCNQ 功能化定制 SiC 外延石墨烯中的永久载流子密度
优异的性能和大规模制造的潜力为碳化硅衬底上外延石墨烯的电子应用开辟了广阔的领域。然而，在不使用静电栅极的情况下，可靠的掺杂方法可以永久控制载流子浓度并将其调整到所需值，这具有挑战性，并且仍在研究中。在本研究中，研究了一种后生长分子掺杂技术，该技术通过使用受体 F4-TCNQ 来补偿原始外延石墨烯的高电子密度。通过精确调节掺杂剂浓度，载流子密度可以在从本征 n 型到 p 型的宽范围内进行调整。制造的量子霍尔器件可以直接使用，无需进一步处理。不同掺杂水平的石墨烯基器件的高精度电阻测量显示量化精度为 10 − 9，这强调了所制造器件的高质量以及该方法对器件应用的适用性。实验观察到的载流子密度与量子霍尔平台开始之间的相关性为量子电阻计量中的器件选择提供了可靠的标准。
碳化硅团簇 (SiC)n 的垂直和绝热电离能（n = 1–12）
天体物理环境中发生的化学反应主要受碳氧 (C/O) 比控制。这是因为一氧化碳 (CO) 键能高达 11.2 eV，使 CO 成为已知的最稳定的双原子分子 ( Luo, 2007 )。这种经典的二分法受到了挑战，因为光化学和脉动激波等非平衡过程会破坏强 CO 键并导致意想不到的分子的形成 ( Agúndez et al., 2010; Gobrecht et al., 2016 )。难熔分子和分子团簇是恒星尘埃的前身，具有特别的天文学意义。碳主导区域中的主要尘埃种类之一是碳化硅 (SiC)。在富碳演化恒星中，通常会观察到约 11.3 微米的宽光谱特征，这归因于 SiC 尘埃颗粒的存在（ Friedemann，1968； Hackwell，1972； Treffers and Cohen，1974）。 SiC 星尘是从原始陨石中提取的（ Bernatowicz et al.，1987； Amari et al.，1994； Hoppe et al.，1996； Zinner et al.，2007； Liu et al.，2014）。最近的研究表明，在原始陨石星尘中发现的绝大多数太阳前 SiC 颗粒源自低质量渐近巨星支 (AGB) 恒星（ Cristallo et al.，2020）。但是在富碳演化恒星的恒星包层中也检测到了 SiC、Si 2 C、SiC 2 等分子气相物质（ Thaddeus 等人，1984；Cernicharo 等人，1989；McCarthy 等人，2015；Massalkhi 等人，2018）。气相硅碳分子和固态 SiC 尘埃的证据表明，它们的中间体（即 SiC 分子团簇）也存在于富碳天文环境中，并参与成核和 SiC 尘埃形成过程。因此，SiC 分子团簇是我们感兴趣的对象。这项研究是先前工作的延续（Gobrecht 等人，2017），并讨论了先前研究的中性（SiC）n（n = 1–12）团簇的（单个）电离能。本文的结构如下。在第 2 节中，我们介绍了用于推导垂直和绝热电离能的方法。第 3 节展示了这些能量的结果以及绝热优化的阳离子几何形状，第 4 节给出了我们的总结和结论。
碳化硅超表面中强耦合声子极化子的光谱和干涉和频成像
声子极化子能够实现红外光的波导和定位，具有极强的限制性和低损耗。通常使用互补技术（例如近场光学显微镜和远场反射光谱）来探测此类极化子的空间传播和光谱共振。这里，介绍了红外-可见和频光谱显微镜作为声子极化子光谱成像的工具。该技术同时提供亚波长空间分辨率和高分辨率光谱共振信息。这是通过使用可调红外激光共振激发极化子和对上转换光进行宽场显微镜检测来实现的。该技术用于对 SiC 微柱超表面中局部和传播表面声子极化子的杂交和强耦合进行成像。光谱显微镜允许通过角度相关共振成像同时测量动量空间中的极化子色散，并通过极化子干涉测量法在实空间中测量极化子色散。值得注意的是，可以直接成像强耦合如何影响极化子的空间定位，而这是传统光谱技术无法实现的。在强耦合阻止极化子传播到超表面的激发频率下观察到边缘态的形成。该技术适用于具有破坏反演对称性的广泛极化子材料，可用作快速、非微扰工具来成像极化子杂化和传播。
白皮书：在下一代可编程电源中使用SIC技术的好处
电压和当前的增加对设计和合规性测试工程师的测试挑战。测试系统必须能够生成所需的高功率水平。系统可以使用传统的15 kW硅（SI）基于晶体管的电源，该电源容纳在3U高，全机架宽度外壳中。生成150千瓦的15千瓦供应中有10个42U高，19英寸的测试架。测试架需要足够的空间来用于10个电源，并行的基础设施和足够的冷却能力。基于提出的示例的功率要求，提供450 kW的情况将需要150 kW的测试架中的三个，如图4所示。该组件消耗了18平方英尺的机架空间。如果耗材以93％的最大效率运行，则组装将产生31.5 kW的热量，需要去除。
带烧结银中介层的双面冷却 SiC MOSFET 功率模块：I. 设计、仿真、
摘要 — 平面双面冷却功率模块因其体积小、散热性能好、封装寄生电感低等特点，在电力驱动逆变器中逐渐流行起来。然而，由于功率模块的器件芯片和两个基板之间采用刚性互连，其可靠性仍令人担忧。本文介绍了一种由低温烧结银制成的多孔中介层，以降低模块中的热机械应力。设计、制造并表征了一种由两个 1200 V、149 A SiC MOSFET 组成的双面冷却半桥模块。通过使用烧结银中介层代替实心铜中介层，我们的模拟结果表明，在总功率损耗为 200 W 时，最脆弱界面（中介层附着层）的热机械应力降低了 42%，SiC MOSFET 的热机械应力降低了 50%，而结温仅上升了 3.6%。烧结银中介层可轻松制成所需尺寸，无需后续加工，也无需进行任何表面处理，即可通过银烧结进行芯片粘合和基板互连。多孔中介层在低力或低压力下也可变形，这有助于适应平面模块结构中的芯片厚度和/或基板间间隙变化，从而简化模块制造。对制造的 SiC 模块电气性能的实验结果验证了使用多孔银中介层制造平面双面冷却电源模块的成功性。
SIC MOSFET电源开关的GAN和SI基于GAN和SI的性能评估
1。引言电力电子技术始终发展为更高效率，更高的功率密度和更集成的系统[1]，[2]。目前，大多数转换器均设计为嵌入到应用程序外壳中，因此其体积受产品案例大小的限制。使用较小的被动元素和较高的开关频率实现了这种尺寸的降低[3]，这构成了由于切换和驱动损失而引起的新挑战系统效率[4]。增加系统的功率密度而不影响整体效率需要提高功率开关的进步。不幸的是，基于硅（SI）的功率设备特性正在达到其理论限制，并且在阻断电压能力，操作温度和开关频率限制其使用方面具有重要的局限性[1]，[5]。在过去的几年中，基于宽带盖（WBG）半导体材料[6]的新一代电源设备可作为商业货架（COTS）产品使用。WBG半导体，例如碳化硅（SIC）和硝酸盐（GAN），显示出改进的材料特性，使其成为SI Power Devices替换时的绝佳选择。WBG材料的特征是它们的高电场强度，它允许具有高掺杂速率的非常薄的漂移层[7]，[8]。因此，基于这些材料的设备受益于降低州立电阻的能力，从而减少了传导损失[9]。此外，WGB材料中的载体移动性比SI优于SI，可以更快地转到 /关闭开关时间，从而降低开关损失。
研究复合材料的腐蚀渗透率EN AC-43100（ALSI10MG（B）） + SIC*
摘要：以三种方式定义了腐蚀渗透率（CPR）：（1）特定环境中的任何金属在金属中的化学反应暴露于腐蚀性环境时导致的任何金属都会恶化，（2）腐蚀量损失的厚度损失的厚度，（3）腐蚀的速度扩散到材料内部的腐蚀速度。这项研究的目的是用碳化硅（SIC*）钢筋计算铝基质复合材料（ALSI10MG（b））的CPR，并具有基质复合百分比的变化。通过浸入Alsi10mg（b）和Alsi10mg（b）+SIC*的湿腐蚀试验中，在HCl酸，NaOH，NaCl的溶液中进行了湿腐蚀测试。在不同的pH（1,3,5,7,9,11和13）中也进行了湿腐蚀测试。发现，当pH时浸入HCl溶液的样品是1。我们还观察到添加SIC*可以降低材料的腐蚀速率。最后，这项研究表明，复合材料AC-43100（ALSI10MG（B））85％ + 15％SIC*，它是抗腐蚀攻击的最佳材料，它具有最小的CPR值，其最小的CPR值低于腐蚀标准<0.5 mm/yr。
使用激活能图
微电子芯片是现代电子设备的核心，也用于汽车用于例如驾驶员协助，安全系统，动力总成控制，通信和信息娱乐系统。金属氧化物 - 氧化型晶体管（MOSFET）是这些数字和模拟综合电路（ICS）中的主要晶体管（MOSFET）。MOSFET充当电流的开关或放大器，通过利用场效应。必须在设备的整个生命周期中保证可靠的行为，尤其是针对安全至关重要的应用。设备的可靠性挑战随着小型化的增加，电路内的应力场增加以及新的创新材料而增加。最突出的机制降低了设备性能，因此严重影响可靠性是偏置温度不稳定性（BTI），并取决于温度和施加的栅极偏置。阈值电压偏移是由位于氧化物中的界面状态和结构缺陷的充电和排放引起的。在过去的几年中，已经取得了重大进展来确定BTI背后的物理降解机制。但是，物理模型在计算上对于电路模拟而言太昂贵了。因此，在实际应用条件下，仍需要迫切需要在实际应用条件下进行偏置温度不稳定性的精确模型，以评估设备行为，直到其寿命结束为止。
具有软短路故障模式的 SiC 功率 MOSFET 中的栅极损伤积累和离线恢复
摘要 – 本文详细分析了特定类型的碳化硅 (SiC) 功率 MOSFET 的短路故障机制，该 MOSFET 具有安全的开路故障类型特征。结果基于广泛的实验测试，包括晶体管的功能和结构特性，专门设计用于实现逐渐退化和逐渐累积的损伤。结果表明，软故障特征与栅极源结构的退化和最终部分短路有关。此外，在退化的组件上观察到由临时离线偏置引起的部分恢复。结果表明，这是一种现实的新选择，可在应用中部署，以提高系统级稳健性和系统级跳转运行模式能力，这在许多可靠性关键领域（例如运输）中非常重要。
使用不同的SIC晶体管技术
摘要：在这种情况下，所有电子设备都暴露于老化的机制和可变性问题，可能会影响电路的性能和稳定运行。要描述电路模拟设备的行为，需要捕获设备降解的物理模型。通常基于封闭形式数学表达式的紧凑模型通常用于电路分析，但是，这种模型通常不是很准确。在这项工作中，我们使用物理可靠性模型，并将其应用于伪CMOS逻辑逆变器电路的老化模拟。采用的模型可通过我们的可靠性模拟器构成获得，并经过校准，以评估偏置温度不稳定性（BTI）降解现象对逆变器电路的性能由商业SIC Power MOSFET制成的性能。使用香料模拟，我们提取逆变器电路的传播延迟时间，并考虑到在DC和AC工作条件下的压力时间的晶体管阈值电压漂移。为了达到评估的最高准确性，我们还考虑在AC信号的低偏置阶段回收设备的恢复，这在现有方法中通常被忽略。基于传播延迟时间分布，在本工作中也讨论了合适的物理缺陷模型精确分析电路操作的重要性。