碳化硅

摘要： 碳化硅(SiC)器件的新特性和移动应用的功率密度要求给功率器件的封装技术提出了新的挑战。现有功率器件的封装技术主要是在硅基的绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)等基础上发展起来的,并一直都在演进,但这些渐进改良尚不足以充分发挥SiC器件的性能,因而封装技术需要革命性的进步。在简述现有封装技术及其演进的基础上,主要从功率模块的角度讨论了封装技术的发展方向。同时讨论了功率模块的新型叠层结构以及封装技术的离散化、高温化趋势,并对SiC器件封装技术的发展方向做出了综合评估。

摘要： 简要介绍了SiC及其复合多孔陶瓷的主要制备方法和特点。重点阐述了SiC及SiC基复合氧化物(SiC-莫来石、SiC-堇青石、SiC-Al_(2)O_(3))和非氧化物(SiC-Si_(3)N_(4)、SiC-ZrB_(2)、SiC-TiB_(2)、SiC-BN)多孔陶瓷的研究新进展,并展望了其未来发展的方向。

摘要： 近期,晶盛机电(300316)受到众多调研机构的关注,围绕近期经营情况、公司核心竞争优势、碳化硅、蓝宝石等多个话题展开了良好的沟通。

摘要： 研究碳化硅(活化处理后制为碳化硅预分散母炼胶)作为导热材料在天然橡胶(NR)、丁腈橡胶(NBR)和三元乙丙橡胶(EPDM)中的应用。结果表明:加入碳化硅对NR,NBR和EPDM胶料的硫化特性和物理性能影响不大,可以提高NR,NBR和EPDM胶料的热导率;碳化硅用量越大,NR,NBR和EPDM胶料的热导率越大,碳化硅的适宜用量为20份;加入碳化硅可以延长橡胶制品的使用寿命。

摘要： 碳化硅(SiC)具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿场强高、热导率高、化学稳定性好等优异特性,是制备高性能功率器件等半导体器件的理想材料。得益于工艺简单、操作便捷、设备要求低等优点,湿法腐蚀已作为晶体缺陷分析、表面改性的常规工艺手段,应用到了SiC晶体生长和加工中的质量检测以及SiC器件制造。根据腐蚀机制不同,湿法腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。本文综述了不同湿法腐蚀工艺的腐蚀机理、腐蚀装置和应用领域,并展望了SiC湿法腐蚀工艺的发展前景。

摘要： 碳化硅(SiC)半导体具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率等优异的性能,在高温、高频和大功率器件领域具有广阔的应用前景.SiC肖特基二极管是最早商用化的SiC器件,然而,由于决定金属接触性能的肖特基势垒无法得到有效控制,高性能的SiC欧姆接触和肖特基接触制备仍然是SiC肖特基二极管研制中的关键技术难题.基于此,首先对金属/半导体肖特基接触势垒理论和载流子运输机制做了系统分析,根据金属/SiC接触实验中呈现的非理想电学特性,引出SiC肖特基二极管势垒不均匀分布问题;然后对分析势垒不均匀分布的平行传导模型、高斯分布模型、Tung模型、双势垒模型等进行讨论,用各模型分析金属半导体接触呈现的非理想电学特性.接着针对各模型分别综述了SiC肖特基二极管势垒不均匀分布研究的重要进展,探究势垒不均匀分布的形成原因及影响因素;最后,对金属/SiC接触势垒不均匀分布未来的研究方向进行了展望,要进一步提高SiC肖特基二极管的性能及稳定性,金属/SiC接触界面势垒不均匀分布形成机理、电流输运特性及其相互关系还有待进一步深入.

摘要： 目的 改善金属与SiC的润湿性,避免金属熔渗过程中损伤多孔SiC基体。方法 采用氧化烧结法制备了多孔SiC基体,再采用溶胶氢还原法于900°C在多孔SiC表面制备了WC+W_(2)C涂层。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了涂层的结构和组成,以及热处理温度、时间和溶胶吸收次数对涂层的影响。结果 热处理温度为900-1100°C时,W与C发生反应并形成了WC与W_(2)C,但温度增加至1350°C时,涂层与基体发生反应,形成了WSi_(2)化合物。在900°C时,随着热处理时间从1h增加至3h,涂层颗粒聚集长大,颗粒之间的距离增加。随着吸胶次数的增加,经还原后的涂层颗粒数量增多,平均粒径不断增加,吸胶5次后,涂层颗粒所占表面区域面积百分比达到饱和,约为40%。吸胶6次后,涂层颗粒的平均粒径达到0.53μm。结论 WC+W_(2)C涂层以颗粒状分布在基体表面形成涂层。通过增加吸胶次数到6次,可以有效地增加涂层颗粒的数量以及所占面积百分比。基于涂层与金属润湿效果的最佳工艺条件是在试样吸胶6次后进行还原热处理,还原温度为900°C,时间为1 h。

摘要： 基于Geant4工具包对碳化硅中子传感器的性能进行了分析。分别对平面型和沟槽型中子传感器的结构参数进行了优化以使它们的本征探测效率取得最大值。基于双面交叉型碳化硅中子传感器结构,提出一种新型双面交叉T型沟槽结构可以完全消除中子自由流通路径,因此当低能甄别阈值(LLD)为300 keV时,本征探测效率提升了7.23%。此外,T型沟槽可以通过两次刻蚀进一步增加沟槽的刻蚀深度,为制造深沟槽刻蚀碳化硅中子传感器提供了可能性。在上沟槽部分使用离子注入形成部分掺杂的碳化硅中子传感器也为制造更高性能的器件提供了新的思路。

摘要： 在Cr5钢表面电沉积制备了Ni–W–SiC复合镀层。通过单因素试验研究了基体的表面粗糙度,预镀层的种类和厚度,复合镀时的阴极电流密度,以及复合镀层厚度对其结合强度的影响,采用扫描电镜和能谱仪分析了拉伸试验后不同试样基体一侧的微观形貌和元素组成。结果表明,当基体表面粗糙度(Ra)为4μm,预镀1μm厚的纯Ni层后在电流密度0.8 A/dm^(2)下复合电沉积10μm厚的Ni–W–SiC复合镀层时,镀层体系具有最高的结合强度。

摘要： 对总剂量辐射环境下不同偏置状态的碳化硅功率场效应管(SiC VDMOS)的动态特性进行了相关研究。在比较3种偏置状态下^(60)Coγ射线辐照对于SiC VDMOS器件阈值电压和开关特性影响的基础上,进行了室温退火试验。结果表明,随^(60)Coγ射线辐照剂量的增加,氧化层积累陷阱电荷,导致静态特性中阈值电压降低。同时器件动态特性中开启时间略微缩短,关断时间骤增,开关损耗增大。器件受辐照后耗尽层厚度和阈值电压发生的变化是其开启和关断响应差异性退化的主要原因。

摘要： 碳化硅材料以其优良的理化性能广泛应用于军工、电子技术、航空航天等高技术领域.介绍了碳化硅材料晶体结构，目前的应用状况及一些制备方法和其广阔的应用前景.我国碳化硅的使用量接近全球的二分之一，但国内碳化硅产业还很不完善，好在随着近些年国家的重视以及多家企业进入碳化硅领域，使得碳化硅器件初步实现了量产。目前，西方发达国家掌握着先进的碳化硅工艺，但在国家的支持下，我国碳化硅半导体材料在未来定会有白己的一席之地。

摘要： 以特级高铝矾土、烧结莫来石、氧化铝微粉、碳化硅粉为主要原料,铝酸钙水泥为结合剂,制备了刚玉-莫来石浇注料,研究了碳化硅(质量分数分别为0％、1％、3％和5％)对刚玉-莫来石浇注料性能影响.结果表明:1)随着碳化硅含量增加,试样烧后线变化率逐渐减小.2)随着碳化硅含量增加,显气孔率逐渐降低,体积密度增大.3)110°C烘干试样抗折强度和耐压强度变化不大,1400°C烧后试样随着碳化硅含量增加,强度呈上升趋势.4)添加碳化硅后1400°C烧后试样的高温抗折强度显著增强,并且碳化硅含量越高,高温抗折强度越高.5)添加碳化硅试样1400°C烧后二次莫来石化非常明显.

摘要： 以碳化硅颗粒、烧结镁铝尖晶石粉为主要原料,1650°C埋炭烧成制备碳化硅-尖晶石复合耐火材料,固定复合材料中尖晶石总质量比为35％,以α-Al2O3微粉和MgO微粉部分取代烧结尖晶石粉,系统研究了原位尖晶石(占总尖晶石0、20％、40％、60％、80％,摩尔分数)的引入量对SiC-MgAl2O4复合材料性能的影响.结果表明:原位尖晶石含量的增加可以显著促进基质的烧结,但原位生成尖晶石过多会引起基质烧结收缩较大,进而导致材料内部裂纹的产生,影响材料结构的连续性,综合分析认为原位尖晶石和预合成尖晶石按1∶4配比是较为理想的引入方式.

摘要： SiC材料热导率高，是选作垃圾焚烧炉内壁挂砖的理想材料。采用高纯度的α-Al2O3微粉、活性SiO2微粉,同时利用SiC氧化产生的活性SiO2形成莫来石,制备莫来石结合SiC材料,然后参照ASTMC863—2000对其在1000°C水蒸气(水蒸气的通入速率为32kg·m-3·h-1)中分别保温50、100、150、200、250和300h进行了氧化试验,检测试样氧化后的质量变化率和体积变化率,以及试样氧化前后的显气孔率和孔径分布,并进行了XRD和SEM分析.结果表明:1)氧化产物为方石英和莫来石,随着氧化时间的增加,方石英的量逐渐增加,莫来石的量呈周期性变化.2)体积变化率的大小主要取决于4方面因素.试样中SiO2的生成量、SiO2自身的晶相转变、SiO2与残余α-Al2O3反应生成莫来石产生的体积变化、液相烧结收缩对体积变化率的影响.3)液相作用下莫来石含量的周期性变化可以有效缓解材料内部的结构应力,试样开裂概率和开裂程度降低.4)气孔孔径中大孔和小孔的重新分配缓解了体积膨胀带来的结构应力.

摘要： SiC材料热导率高，是选作垃圾焚烧炉内壁挂砖的理想材料。采用高纯度的α-Al2O3微粉、活性SiO2微粉,同时利用SiC氧化产生的活性SiO2形成莫来石,制备莫来石结合SiC材料,然后参照ASTMC863—2000对其在1000°C水蒸气(水蒸气的通入速率为32kg·m-3·h-1)中分别保温50、100、150、200、250和300h进行了氧化试验,检测试样氧化后的质量变化率和体积变化率,以及试样氧化前后的显气孔率和孔径分布,并进行了XRD和SEM分析.结果表明:1)氧化产物为方石英和莫来石,随着氧化时间的增加,方石英的量逐渐增加,莫来石的量呈周期性变化.2)体积变化率的大小主要取决于4方面因素.试样中SiO2的生成量、SiO2自身的晶相转变、SiO2与残余α-Al2O3反应生成莫来石产生的体积变化、液相烧结收缩对体积变化率的影响.3)液相作用下莫来石含量的周期性变化可以有效缓解材料内部的结构应力,试样开裂概率和开裂程度降低.4)气孔孔径中大孔和小孔的重新分配缓解了体积膨胀带来的结构应力.

摘要： SiC材料热导率高，是选作垃圾焚烧炉内壁挂砖的理想材料。采用高纯度的α-Al2O3微粉、活性SiO2微粉,同时利用SiC氧化产生的活性SiO2形成莫来石,制备莫来石结合SiC材料,然后参照ASTMC863—2000对其在1000°C水蒸气(水蒸气的通入速率为32kg·m-3·h-1)中分别保温50、100、150、200、250和300h进行了氧化试验,检测试样氧化后的质量变化率和体积变化率,以及试样氧化前后的显气孔率和孔径分布,并进行了XRD和SEM分析.结果表明:1)氧化产物为方石英和莫来石,随着氧化时间的增加,方石英的量逐渐增加,莫来石的量呈周期性变化.2)体积变化率的大小主要取决于4方面因素.试样中SiO2的生成量、SiO2自身的晶相转变、SiO2与残余α-Al2O3反应生成莫来石产生的体积变化、液相烧结收缩对体积变化率的影响.3)液相作用下莫来石含量的周期性变化可以有效缓解材料内部的结构应力,试样开裂概率和开裂程度降低.4)气孔孔径中大孔和小孔的重新分配缓解了体积膨胀带来的结构应力.

摘要： SiC材料热导率高，是选作垃圾焚烧炉内壁挂砖的理想材料。采用高纯度的α-Al2O3微粉、活性SiO2微粉,同时利用SiC氧化产生的活性SiO2形成莫来石,制备莫来石结合SiC材料,然后参照ASTMC863—2000对其在1000°C水蒸气(水蒸气的通入速率为32kg·m-3·h-1)中分别保温50、100、150、200、250和300h进行了氧化试验,检测试样氧化后的质量变化率和体积变化率,以及试样氧化前后的显气孔率和孔径分布,并进行了XRD和SEM分析.结果表明:1)氧化产物为方石英和莫来石,随着氧化时间的增加,方石英的量逐渐增加,莫来石的量呈周期性变化.2)体积变化率的大小主要取决于4方面因素.试样中SiO2的生成量、SiO2自身的晶相转变、SiO2与残余α-Al2O3反应生成莫来石产生的体积变化、液相烧结收缩对体积变化率的影响.3)液相作用下莫来石含量的周期性变化可以有效缓解材料内部的结构应力,试样开裂概率和开裂程度降低.4)气孔孔径中大孔和小孔的重新分配缓解了体积膨胀带来的结构应力.

摘要： SiC材料热导率高，是选作垃圾焚烧炉内壁挂砖的理想材料。采用高纯度的α-Al2O3微粉、活性SiO2微粉,同时利用SiC氧化产生的活性SiO2形成莫来石,制备莫来石结合SiC材料,然后参照ASTMC863—2000对其在1000°C水蒸气(水蒸气的通入速率为32kg·m-3·h-1)中分别保温50、100、150、200、250和300h进行了氧化试验,检测试样氧化后的质量变化率和体积变化率,以及试样氧化前后的显气孔率和孔径分布,并进行了XRD和SEM分析.结果表明:1)氧化产物为方石英和莫来石,随着氧化时间的增加,方石英的量逐渐增加,莫来石的量呈周期性变化.2)体积变化率的大小主要取决于4方面因素.试样中SiO2的生成量、SiO2自身的晶相转变、SiO2与残余α-Al2O3反应生成莫来石产生的体积变化、液相烧结收缩对体积变化率的影响.3)液相作用下莫来石含量的周期性变化可以有效缓解材料内部的结构应力,试样开裂概率和开裂程度降低.4)气孔孔径中大孔和小孔的重新分配缓解了体积膨胀带来的结构应力.

摘要： 为提升SiC-MgAl2O4复合材料的力学性能,借鉴金属-非氧化物-氧化物复合材料的设计理念,以SiC颗粒(≤2.5mm)为骨料、MgAl2O4细粉为基质,并通过引入单质硅粉,制备了Si-SiC-MgAl2O4复合材料生坯,在氮气流量为5L/h的流动氮气气氛下分别于1350、1400、1450、1500、1550和1600°C保温4h烧成.研究了烧成温度对氮化物结合SiC-MgAl2O4复合材料质量变化率、加热永久线变化率、体积密度、显气孔率、抗折强度、弹性模量等性能的影响,并通过XRD、SEM等手段对其物相组成和显微结构进行表征.结果表明:引入的单质Si粉在流动氮气气氛下与MgAl2O4及SiC的氧化产物发生了一系列反应生成了β-Sialon、O'-Sialon等氮化物相,可显著提升SiC-MgAl2O4复合材料的抗折强度;随着烧成温度的升高,β-Sialon生成含量增加且晶体发育更加完整,综合分析认为1550°C保温4h后,所制备的试样综合性能较优异,体积密度为2.64g.cm-3,显气孔率为18.4％,常温抗折强度和弹性模量分别为26.8MPa和84.3GPa.

摘要： 为提升SiC-MgAl2O4复合材料的力学性能,借鉴金属-非氧化物-氧化物复合材料的设计理念,以SiC颗粒(≤2.5mm)为骨料、MgAl2O4细粉为基质,并通过引入单质硅粉,制备了Si-SiC-MgAl2O4复合材料生坯,在氮气流量为5L/h的流动氮气气氛下分别于1350、1400、1450、1500、1550和1600°C保温4h烧成.研究了烧成温度对氮化物结合SiC-MgAl2O4复合材料质量变化率、加热永久线变化率、体积密度、显气孔率、抗折强度、弹性模量等性能的影响,并通过XRD、SEM等手段对其物相组成和显微结构进行表征.结果表明:引入的单质Si粉在流动氮气气氛下与MgAl2O4及SiC的氧化产物发生了一系列反应生成了β-Sialon、O'-Sialon等氮化物相,可显著提升SiC-MgAl2O4复合材料的抗折强度;随着烧成温度的升高,β-Sialon生成含量增加且晶体发育更加完整,综合分析认为1550°C保温4h后,所制备的试样综合性能较优异,体积密度为2.64g.cm-3,显气孔率为18.4％,常温抗折强度和弹性模量分别为26.8MPa和84.3GPa.

摘要： 制造在石墨等碳基材的表面致密且均匀地包覆有碳化硅覆膜的碳化硅包覆碳基材。其特征在于，包括：准备在表面具有由没有悬空键的SP

摘要： 一种碳化硅外延基板的制造方法，其包括：在碳化硅单晶基板上外延生长第一层的步骤(S1)；和在所述第一层的最外表面形成第二层的步骤(S2)，所述第二层具有不同于所述第一层的化学组成或密度。所述第二层的厚度对所述第一层的厚度的比率大于0％且小于等于10％。

摘要： 一种具有主表面(第二主表面(2A))的碳化硅外延衬底(10)，其包含：基础衬底(1)，以及形成在所述基础衬底(1)上并包括所述主表面(第二主表面(2A))的碳化硅外延层(2)，所述第二主表面(2A)具有0.6nm或更低的表面粗糙度，在包括所述主表面(第二主表面(2A))的表面层处的所述碳化硅外延层(2)中的氮浓度的所述碳化硅外延衬底(10)平面内的标准偏差与在所述表面层处所述碳化硅外延层(2)中的氮浓度的所述碳化硅外延衬底(10)平面内的平均值之比，为15％或更低。

摘要： 制造在石墨等碳基材的表面致密且均匀地包覆有碳化硅覆膜的碳化硅包覆碳基材。其特征在于，包括：准备在表面具有由没有悬空键的SP

摘要： 一种碳化硅外延基板的制造方法，其包括：在碳化硅单晶基板上外延生长第一层的步骤(S1)；和在所述第一层的最外表面形成第二层的步骤(S2)，所述第二层具有不同于所述第一层的化学组成或密度。所述第二层的厚度对所述第一层的厚度的比率大于0％且小于等于10％。

摘要： 本发明一实施方式中的碳化硅晶锭(1)包括分别含有供体或受体、且交替配置的多个第一结晶层(3)和多个第二结晶层(4)，第二结晶层(4)中的供体或受体的浓度大于与其上部或下部相接的第一结晶层(3)中的供体或受体的浓度。

摘要： 一种制造碳化硅衬底的方法，包括以下步骤。制备具有第一主表面(80a)、第二主表面(80b)以及第一侧端部(80c)的碳化硅单晶衬底(80)，第二主表面(80b)与第一主表面(80a)相反，第一侧端部(80c)将第一主表面(80a)和第二主表面(80b)彼此连接，第一主表面(80a)的宽度(D)的最大值大于100mm。碳化硅外延层(81)形成为与第一侧端部(80c)、第一主表面(80a)以及第一主表面(80a)和第一侧端部(80c)之间的边界(80d)接触。去除形成为与第一侧端部(80c)和边界(80d)接触的碳化硅外延层(81)。因此，可抑制形成在碳化硅衬底上的二氧化硅层中产生的破裂。

摘要： 本发明提供能够得到具备表面缺陷等少、高品质的碳化硅单晶薄膜的外延碳化硅晶片的碳化硅单晶基板的制造方法以及碳化硅单晶基板。具备表面缺陷等少、高品质的碳化硅单晶薄膜的外延碳化硅晶片用碳化硅单晶基板的制造方法是：通过研磨速度为100nm/小时以下的CMP(化学机械研磨)法对碳化硅单晶基板的表面进行研磨来将表面除去100nm以上的厚度，使直径为0.5μm以上且1.5μm以下并且深度为50nm以上且500nm以下的大致圆形状的坑为1个/cm

摘要： 本发明提供具有高度均匀的特性的碳化硅衬底和碳化硅锭以及制造所述碳化硅衬底和所述碳化硅锭的方法。制造碳化硅锭的方法包括：准备底部衬底的准备步骤(S10)，所述底部衬底由单晶碳化硅制成并在偏离角方向上具有0.1°以上且10°以下的偏离角，所述偏离角方向是相对于(0001)面的方向或方向；和在所述底部衬底的表面上生长碳化硅层的成膜步骤(S20)。在所述成膜步骤(S20)中，在上游侧的端部处在已生长的所述碳化硅层的表面上形成具有(0001)小平面的区域，所述上游侧为在所述偏离角方向上在所述底部衬底的方向轴与所述底部衬底的所述表面之间相交的角为锐角的一侧。

摘要： 本发明提供了碳化硅籽晶、碳化硅籽晶组件及其制备方法和制备碳化硅晶体的方法，制备碳化硅籽晶的方法包括：在碳化硅籽晶本体的背面形成硅层；在所述硅层远离所述碳化硅籽晶的表面形成预制碳层，所述预制碳层覆盖所述硅层远离所述碳化硅籽晶本体的表面；使所述预制碳层与所述硅层反应生成碳化硅过渡层和碳层，得到碳化硅籽晶。该方法步骤简单，操作方便，对设备和技术人员没有苛刻要求，且得到的碳化硅籽晶可以有效缓解界面处的应力差异，使得界面处的结合更为牢固，同时显著改善了因为润湿性和热膨胀率差异导致的碳层脱落问题，进而可以有效提高采用该碳化硅籽晶生长的碳化硅晶体的质量。