新一代半导体材料新贵GAN

GaN(氮化镓)时代即将到来 　　在当今半导体材料与器件的研究与应用中,GaN(氮化镓)系材料日益成为世人瞩目的焦点,并和SiC、ZeSe、ZeO、金刚石等半导体材料并誉为继以Si和GaAs为代表的第一代、第二代半导体材料之后的第三代半导体材料.以GaN为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物材料为直接跃迁半导体材料,包括AlN、GaN和InN及以此为基础的三元合金AlGaN、InGaN、四元合金(AllnGaN)材料.……     

氮化镓GaN的特性及其应用现状与发展

现在碳化硅、氮化镓为代表的第三代宽禁带功率半导体在军事和民品上的应用成为未来发展趋势。氮化镓GaN具有禁带宽度大、临界击穿电场大、饱和电子漂移速度高、化学性质稳定等特点,使得氮化镓GaN元器件具有通态电阻小、开关速度快、耐高温、耐压高性能好等优点,在光伏逆变、电力电子、微波通信、照明等应用领域,有着硅Si元器件无法比拟的优势,有着重要的战略意义,因此氮化镓GaN作为第三代半导体材料中的典型代表在将来会得到更宽广的应用。     

选择性生长技术制备GaN薄膜的研究进展

Ⅲ族氮化物化合物半导体GaN是目前半导体领域的研究热点之一,具有宽禁带、高温下物理,化学性质稳定等特点,在光电子,微电子等领域有广泛的应用,降低缺陷密度制备高质量的GaN外延层是生产高性能和高寿命GaN器件的关键,也是人们始终致力于研究的内容,本讨论对近年来发展的一种采用选择性生长技术生长GaN的方法,原理,进展情况进行了介绍。     

碳化硅晶体生长和加工技术研发及产业化

正推荐单位:中国科学院物理研究所完成单位:中国科学院物理研究所合作单位:北京天科合达半导体股份有限公司成果简介碳化硅(Si C)晶体是一种性能优异的宽禁带半导体材料,在发光器件、电力电子器件、射频微波器件制备等领域具有广泛的应用。但其晶体生长极其困难,只有少数发达国家掌握Si C晶体生长和加工技术。Si C晶体国产化,对避免我国宽禁带半导体产业被"卡脖子"至关重要。团队自1999年以来,立足自主研发,从基础研究到应用研究,突破了生长设备到高质量SiC晶体生长和加工等关键技术,     

新一代半导体材料新贵GAN

6aN（氮化镓）时代即将到来 在当今半导体材料与器件的研究与应用中，GaN（氮化镓）系材料日益成为世人瞩目的焦点，并和SiC、ZeSe、ZeO、金刚石等半导体材料并誉为继以Si和GaAs为代表的第一代、第二代半导体材料之后的第三代半导体材料。以GaN为代表的Ⅲ-V族化合物材料为直接跃迁半导体材料，     

浅析SiC材料特性及生长工艺

SiC材料因为具有宽禁带、较高的临界击穿电场、较高的饱和电子速率以及非常高的热导率等优良特性,非常适合被用来制作高温、高频、大功率器件。本文对SiC的晶体结构及材料特性进行了简单介绍,并浅析了SiC材料的生长工艺及优缺点,对后续SiC研究趋势进行了展望。     

西安电子科技大学张玉明团队成功研发高性能高压 碳化硅功率器件

高压碳化硅功率器件(High Voltage SiC Power Device)以其在电力推动、高速轨道交通、新能源汽车、智能电网、太阳能、风力发电等领域的巨大应用潜力,逐渐成为国际研究的热点.2013年,日本将碳化硅纳入"首相战略",认为未来50%的节能要通过它来实现.2014年初,美国成立了美国碳化硅产业联盟,以碳化硅半导体为代表的第三代宽禁带半导体,获得了美国联邦和地方政府的合力支持.     

彩色LED的实现方案

全彩色LED一般是由SiC或GaN等蓝色LED与其他材料构成的红、绿色相组合,构成混合型全彩色LED泡.现各国都在采用高发光效率的SiC蓝色LED,GaP红色及绿色LED,并做成LED泡,制成包括白色发光在内的可以多色发光的全彩色LED.     

GaN功率器件的发展及应用

本文主要讲述了氮化镓(GaN)功率管的发展及优势,并以GaN管芯为基础,分析了采用MCM方案的GaN模块在第四代移动通信微型直放站中的设计及应用。     

热氧化法在GaN衬底上合成Cu_2O薄膜

通过真空热氧化法氧化用电子束蒸发技术沉积于GaN衬底表面的Cu薄膜,制备出了单一相外延的Cu2O薄膜。接着对样品在不同的温度下(400℃到800℃)进行真空热退火处理,详细分析讨论了对薄膜所造成的影响。在低于700 oC的温度下退火,薄膜表面的均方根表面粗造度和禁带宽度都基本保持稳定。而X射线研究揭示了Cu2O薄膜保持着先前沉积的Cu薄膜与GaN衬底之间的外延关系。     

半导体科研试啼声——记哈尔滨工业大学副教授、“新世纪优秀人才计划”获得者宋波

材料是社会科学技术进步的物质基础与先导,一种新材料的发展,往往导致一场技术革命。当代,材料、能源与信息一起被公认为现代文明的三大基础支柱。哈尔滨工业大学基础与交叉科学研究院副教授宋波近年来一直从事宽禁带半导体材料的研究,先后主持国家自然科学基金、科技部国际重大合作、总装预先研究等项目,主要开展光电功能晶体GaN（氮化镓）、AlN（氮化铝）的生长和物性研究。他敏锐地意识到,     

GaN类探测成像器件的研究进展及其成果

GaN材料在光电子和微电子领域中得到广泛的应用,因此它是第三代半导体材料的典型代表。它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好(几乎不被任何酸腐蚀)等性质和强的抗辐照能力,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。在成像技术方面,GaN类的成像器件包括紫外摄像机和紫外数字照相机。     

GaN薄膜在自持金刚石衬底上的ECR—PEMOCVD法的生长研究

利用电子回旋共振等离子体增强金属有机物化学气相沉积(ECR-PEMOCVD)技术,采用三甲基镓(TMGa)和氮气(N2)作为实验反应源,改变不同的沉积温度,在自支持金刚石衬底上沉积制备了高择优取向的GaN薄膜。利用高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)等测试方式,研究了沉积温度的变化对GaN薄膜的结晶性和表面形貌的影响。     

P型Al_(0.25)Ga_(0.75)N电子结构和热电性质计算

能够实现热能和电能转换缓解能源紧张问题的热电材料已经被公认,为了提高材料的热电性能,最重要的是提高材料的热电优值。这里采用合金化来优化GaN的热电性质。主要采用基于密度泛函理论计算的软件VASP和基于玻尔兹曼理论的BoltzTraP软件对GaN以及Al_(0.25)Ga_(0.75)N进行了计算。通过计算得出GaN及其合金Al_(0.25)Ga_(0.75)N的能带结构,电导率,功率因子,塞贝克系数,热电优值。P型GaN的ZT在1100K时达到了0.039,P型的Al_(0.25)Ga_(0.75)N的ZT值在1100K时达到了0.661。Al_(0.25)Ga_(0.75)N的热电优值明显高于GaN的热电优值,合金化可以优化GaN的热电性质。     

晶体二极管应用的探讨

在各种电工、电子类教科书中,都对晶体二极管进行了不同程度的讨论,结论是:晶体二极管就是一个PN结,具有单向导电性(加正向电压导通,反向电压不导通),是一个非线性元件(一般分析正向电压硅管0.7伏,锗管0.3伏,导通后一般认为为线性),可用于整流,检波等,而在实际应用中,一般二极管可用于诸多地方,起不同作用,如:降压、隔离、稳压、嵌位、削波、升压、续流、保护、变容、变阻等用途。下面根据多年的教学和实践经验,对晶体二极管的应用进行探析。一、降压利用二极管导通后的管压降(硅管为0.7伏、锗管为O.3伏)来实现。下面举例说明,如图一a,电…     

晶体二极管的特性及典型应用

晶体二极管具有正向导通和反向截止的特性,在国民经济生产和日常生活中常用作稳压、整流、限幅、保护、发光、开关、检波等用途。文章主要介绍了晶体二极管的特性,并根据其特性分析了晶体二极管在稳压、整流、限幅、发光、开关等方面的典型应用电路。     

低压稳压二极管芯片制造工艺综述

当前,低压稳压管二极管的需求日益增加,国内生产厂家采用的制造工艺也各不相同。本文介绍了几种常用稳压二极管芯片制造工艺:合金法、外延法和扩散法等,分析各种制造工艺的在低压稳压管芯片中的应用,并对未来的工艺发展方向提出自己的看法。     

关于GaN晶体生长助熔剂的研究

宽带隙半导体GaN材料在光电子等方面有重要应用,采用Li3N与Ca同时作为助熔剂的熔盐法,可在温和条件下生长毫米级的GaN块单晶为避免助熔剂之间发生副反应,通过研究不同条件下Li3N与Ca的反应,应用X射线衍射分析技术对产物进行物相鉴定,探讨反应机理并归纳出生成LiCaN的影响因素,从而为GaN生长提供指导。     

SiC纳米材料的制备及器件应用研究现状

SiC具有良好的物理性能和稳定的化学性能。本文从SiC微纳米材料的制备和器件应用展开综合论述,SiC微纳米材料被广泛应用在光电催化、光电探测器、场发射显示器等领域,是目前研究的必不可少的材料。     

Al2O3-SiC复合陶瓷的制备及力学性能的研究

以枉径为0.5μm Al2O3和粒径为44 μm的SiC粉末为原料,采用无压烧结法制备Al2O3--SiC复合陶瓷,并研究了微米SiC顿枉的含量对Al2O3-SiC复合陶瓷力学性能的影响.通过对样品的抗压强度,维氏硬度和体积密度等表征,得到如下结论:随着SiC颗粒含量的增加,复合陶瓷的抗弯强度(115.02Mpa～65.27Mpa.)和体积密度(3.34g/cm3～3.03g/cm3)均下降;硬度有最小值(162.56Mpa)出现.