[2] M. Narayanan等。,“通过钒掺杂:生长,光学和terahertz表征的半绝缘β-GA2O3单晶”,J。Cryst。增长,第1卷。637–638,p。 127719,7月2024。
目前,正在努力制造由半绝缘材料制成的光电导半导体开关并寻找其潜在应用。本文分析了文献中关于使用 PCSS 开关的参数和可能性,以及目前在电力和脉冲电力电子系统中使用的开关。介绍了基于 GaP 的开关原型模型的实验室测试结果,并将其与文献中的 PCSS 开关参数进行了比较。介绍并讨论了 IGBT 晶体管、晶闸管、光电晶闸管、火花隙和电源开关的工作原理、参数和应用。分析了用 PCSS 开关替换选定元件的可能性,同时考虑了比较器件的优缺点。还讨论了使用目前由磷化镓制成的 PCSS 开关的可能性。
研究了功率 AlGaN/GaN HEMT 系列的击穿失效机制。这些器件采用市售的 MMIC/RF 技术与半绝缘 SiC 衬底制造。在 425 K 下进行 10 分钟热退火后,对晶体管进行了随温度变化的电气特性测量。发现没有场板的器件的击穿性能下降,负温度系数为 0.113 V/K。还发现击穿电压是栅极长度的减函数。在漏极电压应力测试期间,栅极电流与漏极电流同时增加。这表明从栅极到 2-DEG 区域的直接漏电流路径的可能性很大。漏电流是由原生和生成的陷阱/缺陷主导的栅极隧穿以及从栅极注入到沟道的热电子共同造成的。带场板的器件击穿电压从 40 V(无场板)提高到 138 V,负温度系数更低。对于场板长度为 1.6 l m 的器件,温度系数为 0.065 V/K。2011 Elsevier Ltd. 保留所有权利。
永磁材料 声学匹配场处理 脉冲 X 射线照相术 氮化镓晶体管开发 经济性和可持续性 伽马射线照相术 断裂力学原理 分子结构分析和诺贝尔奖 合成润滑剂 海军用聚四氟乙烯 定量 X 射线荧光分析 改进的锅炉水处理 断裂试验技术 半绝缘砷化镓晶体 离子注入冶金术 氟化网络聚合物 磁性材料和半导体技术 低太阳吸光度船用涂料 快速固化防腐涂料 顶部伪装和防滑甲板涂料 高温防滑甲板 空间研究与技术 首次探测到太阳的远紫外光谱 首次探测到来自太阳的 X 射线 维京探空火箭计划 先锋计划 — 火箭先锋计划 — Minitrack 和空间监视先锋计划 — 卫星和科学 X 射线天文学太阳辐射 (SOLRAD) I 美国第一颗作战情报卫星 TIMATION 和 NAVSTAR GPS 高层大气遥感星载太阳日冕仪海事领域意识深空计划科学实验 (Clementine) 光波长干涉测量战术卫星自主系统龙眼无人系统氢燃料电池
开尔文探针力显微镜是一种评估样品和探针尖端之间接触电位差的方法。除非使用具有已知功函数的参考标准(通常是块状金或高取向裂解热解石墨),否则它仍然是一种相对工具。在本报告中,我们建议采用光刻图案化、引线键合结构的形式来验证二维标准,该结构采用无转移 p 型氢插入准独立外延化学气相沉积石墨烯技术在半绝缘高纯度名义上轴上 4H-SiC(0001) 上制造。该特定结构的空穴密度为𝑝 𝑆 = 1.61 × 10 13 cm − 2,通过经典霍尔效应测得,其石墨烯层数为𝑁 = 1.74,该值是从椭偏角𝛹的分布中提取的,在入射角AOI = 50 ◦和波长𝜆 = 490 nm处测量,其功函数为𝜙 𝐺𝑅 = 4.79 eV,由特定𝑝 𝑆 和𝑁的密度泛函理论模型假定。按照该算法,结构和硅尖端之间的接触电位差在𝛥𝑉 𝐺𝑅 −Si = 0处得到验证。 64 V ,应该与𝜙 𝐺𝑅 = 4.79 eV 相关,并作为精确的参考值来计算任意材料的功函数。
由于碳浓度对于高功率器件至关重要,因此这些晶体是通过更复杂的垂直浮区工艺生长的。砷化镓主要用于光通信和显示器,以及即将在微电子(高速 FET 和 HEMT 器件)和功率器件(FET 阵列)中应用,到目前为止,砷化镓还无法在商业上生长到所需的质量。通过掺杂和减小生长过程中的温度梯度(液体封装的 Czochralski IILEC“和水平 Bridgman“舟式生长”),位错问题已有所缓解。然而,腐蚀坑密度 (EPD) 小于 * 10 3 cm- 2 的 GaAs 晶体尚未实现商业化,典型的 EPD 在 10 4 和 10 5 cm- 2 之间 • GaAs 的其他问题包括非化学计量、非均匀性。漩涡状缺陷。深能级缺陷 EL2,以及实现用于高速设备的半绝缘材料(没有高度扩散的补偿铬)所需的纯度。人们普遍希望 GaAs 也可以通过 Czochralski 工艺经济地生产(产生首选的圆形晶片而不是 Bridgman 工艺的 D 形晶片)。并且上述大多数问题可以通过适当调整生长参数来解决。一个重要的切克劳斯基生长中最重要的参数是对流,它决定了均匀性和涡流状和 EL2 缺陷的分布(和数量?)。下文将描述切克劳斯基过程中的各种对流方式,并介绍最有希望优化切克劳斯基熔体对流条件的方法。
最近,具有 25 nm T 栅极的 InP 基高电子迁移率晶体管 (HEMT) 已被证明可在 1.1 THz 下放大 [1],这使得传统电子设备在太赫兹应用方面比光学设备更具竞争力。尽管积极推动 T 栅极的占用空间变得更短以实现更高的工作频率现已成为热门研究课题,但针对 100 nm 以下 T 栅极的稳健且经济高效的 T 栅极工艺仍然是行业的首要任务。在本文中,我们将展示格拉斯哥大学在超短 T 栅极工艺开发方面的最新进展。该工艺涉及在 PMMA/LOR/CSAR 三层 EBL 光刻胶堆栈上进行单次电子束光刻 (EBL) 曝光。通过仔细控制光刻胶厚度、电子束剂量以及适当的显影剂和显影时间,我们开发了一种可靠且稳健的工艺,用于具有各种脚和头长度的 T 栅极。图 1 显示了 GaAs 半绝缘基板上典型 T 栅极的扫描电子显微镜 (SEM) 图像。与最先进的 T 门工艺[3][4]相比,新工艺具有多项优势,并且有可能将 HEMT 的 THz 操作占用空间进一步缩小至 20 纳米以下。我们将在会议上更详细地阐述该工艺。
通常,TPA实验仅在线性吸收边缘低于线性吸收边缘的单个光子能量,并且缺乏较高光子能量的实验数据。据我们所知,在此领域中只有一部作品在薄硅纤维中使用间接带隙上方的光子能量在薄硅纤维中发表。5,由于从Ti:Sap-Phire源中广泛使用了超快载体动力学的脉冲脉冲,这些实验通常涉及多光子过程的相当大的贡献。因此,需要关于相关波长的主要吸收机制的详细知识,例如,以便正确地估算了pho引起的载体密度。6–8在本文中,我们提出了通过光泵Terahertz-probe(OPTP)实验获得的GAA中的非线性吸收过程的新实验结果。与使用光学探针的技术相比,该技术的优点是Terahertz(THz)探针光子具有MEV范围的能量,并且无法实质性地修改样品中的电子分布。因此,THZ辐射实际上在没有吸收和分散的无刺激的大量半绝缘GAA中传播,甚至可以检测到低浓度S <10 14 cm -3 d的自由载体。另一方面,样品的高度激发部分表现得像金属镜,反映了入射Thz辐射的整体。此属性是当使用分类传输设置时的缺点,它使我们能够构想一段时间的THZ技术。感谢Synchro-
关键词:高电子迁移率晶体管 (HEMT)、磷化铟 (InP)、高频、制造摘要自 DARPA 太赫兹电子项目结束以来,诺斯罗普·格鲁曼公司 (NG) 一直致力于将工艺过渡到 100 毫米,并使先进的 InP HEMT 技术适用于高可靠性 A 类空间应用。NG 的 100 nm InP HEMT 节点目前处于制造就绪水平 (MRL) 9,而砷化铟复合通道 (IACC) 节点处于 MRL 3/4。为了提高 IACC 的 MRL,NG 一直致力于将工艺从材料生长转移到晶圆加工到 100 毫米生产线,并利用 100 nm InP HEMT 工艺的制造和认证专业知识。在整个工艺转移和成熟过程中,NG 克服了工艺重现性、产量和吞吐量方面的挑战,并进行了广泛的可靠性测试。引言在过去二十年中,在美国国防高级研究计划局、美国宇航局/喷气推进实验室和三军的资助下,诺斯罗普·格鲁曼公司 (NG) 通过积极缩小 InP HEMT 尺寸并使用超高迁移率砷化铟复合通道 (IACC) HEMT 结构,展示了高达太赫兹的高电子迁移率晶体管 (HEMT) [1,2] 和单片微波集成电路 (MMIC) [3-6],如表 1 所示。InP 和 IACC HEMT 的关键制造步骤是分子束外延 (MBE)、电子束光刻 (EBL) 栅极、基板通孔 (TSV) 以及缩放互连和钝化工艺。材料生长和制造工艺最初是在 NG 的 75 毫米生产线上开发的。NG 致力于技术成熟工作,以缩小制造差距,以提高 IACC 节点的 MRL [7]。工艺概述 InP 和 IACC HEMT 晶圆采用分子束外延法在半绝缘 InP 衬底上生长。IACC 外延剖面具有复合通道,该通道由夹在两个晶格匹配的 In x Ga 1-x As 层之间的 InAs 层组成 [2]。高电子迁移率 InAs 通道是高频低直流功率操作的关键推动因素。肖特基势垒层和重掺杂帽经过优化,可实现低
图表 9 : SiC 产业链及代表企业 ............................................................................................................................. 6 图表 10 : 导电型碳化硅衬底 ................................................................................................................................. 6 图表 11 : 半绝缘型碳化硅衬底 ............................................................................................................................. 6 图表 12 : WolfSpeed 公司导电碳化硅衬底演进过程 ........................................................................................... 7 图表 13 : SiC 衬底制作工艺流程 ........................................................................................................................... 8 图表 14 : PVT 法生长碳化硅晶体示意图 ............................................................................................................. 8 图表 15 : 用于制备碳化硅的籽晶 ......................................................................................................................... 8 图表 16 : CMP 过程示意图 ................................................................................................................................... 10 图表 17 : CVD 法制备碳化硅外延工艺流程 ........................................................................................................11 图表 18 : SiC 功率器件种类 ............................................................................................................................... 12 图表 19 : SiC-SBD 与 Si-SBD 比较 ..................................................................................................................... 13 图表 20 : SiC-SBD 正向特性 ............................................................................................................................... 13 图表 21 : SiC-SBD 温度及电流依赖性低 ........................................................................................................... 13 图表 22 : SiC-SBD 具有优异的 TRR 特性 ........................................................................................................... 13 图表 23 : SiC MOSFET 与 Si IGBT 开关损耗对比 .............................................................................................. 14 图表 24 : SiC MOSFET 与 Si IGBT 导通损耗对比 .............................................................................................. 14 图表 25 : SiC MOSFET 体二极管动态特性 ......................................................................................................... 14 图表 26 : N 沟道 SiC IGBT 制备技术图 ............................................................................................................. 15 图表 27 : SiC 行业发展阶段曲线 ....................................................................................................................... 16 图表 28 : SiC 市场规模现状及预测 ................................................................................................................... 17 图表 29 : 新能源汽车包含功率器件分布情况 .................................................................................................. 18 图表 30 : 对车载和非车载的器件要求 .............................................................................................................. 18 图表 31 : 车载 OBC 发展趋势 ............................................................................................................................. 19 图表 32 : 硅基材料功率器件的工作极限 ........................................................................................................... 19 图表 33 : 全球新能源汽车碳化硅 IGBT 市场规模 ............................................................................................ 19 图表 34 : 全球新能源汽车市场销量及增长率预测 ............................................................................................ 20 图表 35 : 中国新能源汽车市场销量及增长率预测 ............................................................................................ 20 图表 36 : 2020 年全球新能源乘用车车企销量 TOP10( 辆 ) ................................................................................ 21 图表 37 : 2020 年全球新能源乘用车车型销量 TOP10( 辆 ) ................................................................................ 21 图表 38 : 光伏碳化硅器件优越性 ....................................................................................................................... 22 图表 39 : 全球光伏需求预测 ............................................................................................................................... 22 图表 40 : 全球光伏碳化硅 IGBT 市场规模 ........................................................................................................ 23 图表 41 : 全球光伏 IGBT 市场规模 .................................................................................................................... 23 图表 42 : 2015-2021 年中国累计充电桩数量 ..................................................................................................... 24 图表 43 : 2015-2020 年中国车桩比例 ................................................................................................................. 24 图表 44 : 中国新能源汽车充电桩市场规模及预测 ............................................................................................ 25 图表 45 : 全球充电桩碳化硅器件市场规模 ....................................................................................................... 25 图表 46 : 全球轨道交通碳化硅市场规模及预测 ............................................................................................... 26 图表 47 : 2020 年全球轨道交通运营里程 TOP10 .............................................................................................. 26 图表 48 : 轨道交通碳化硅器件占比预测 ........................................................................................................... 27 图表 49 : 全球轨道交通碳化硅技术采用情况 ................................................................................................... 27 图表 50 : 2015-2025 年中国 UPS 市场规模及预测 ............................................................................................ 28 图表 51 : 2015-2021 年中国 UPS 器件类型情况 ................................................................................................ 28 图表 52 : 2011-2020 年全球 UPS 市场规模及预测 ............................................................................................ 29 图表 53 : 2019-2025 年全球 UPS 碳化硅器件市场规模 .................................................................................... 29 图表 54 : 国外碳化硅衬底技术进展 ................................................................................................................... 30 图表 55 : 碳化硅衬底尺寸市场占比演变 ........................................................................................................... 30