Surface saturation control on the formation of wurtzite polytypes in zinc blende SiC nanofilms grown on Si-（100） substrates

We investigate the formations of wurtzite （WZ） SiC nano polytypes in zinc blende （ZB） SiC nanofilms hetero-grown on Si-（100） substrates via low pressure chemical vapor deposition （LPCVD） by adjusting the Si/C ratio of the introduced precursors. Through SEM, TEM, and Raman characterizations, we find that the nanofilms consist of discrete WZ SiC nano polytypes and ZB SiC polytypes composed of WZ polytypes （WZ ＋ ZB） and disordered ZB SiC polytypes, respectively, according to Si/C ratios of 0.5, 1.5, and 3. We attribute the WZ polytype formation to being due to a kinetic mechanism based on the Si/C surface saturation control.     

极端环境下连续碳纤维增韧的陶瓷基复合材料的力学行为

连续纤维增韧的碳化硅复合材料(以下简称C/SiC),作为超高速飞行器热结构使用时,有可能在高温环境下受到高速撞击的作用,因此,掌握其在极端环境(高温、高应变率)下的力学性能是进行结构安全设计的基础。本文采用具有高温实验能力的分离式Hopkinson杆,在293~1273K温度范围内进行了动态压缩力学性能测试,研究了环境温度和加载速率对材料力学性能的影响。结果表明:C/SiC复合材料的高温压缩力学性能主要受应力氧化损伤和残余应力的共同影响。实验温度低于873K时,应力氧化损伤的影响很小,而由于增强纤维和基体界面残余应力的释放使界面结合强度增大,复合材料的压缩强度随温度的升高而增大;当实验温度高于873K时,应力氧化损伤加剧,其对压缩强度的削弱超过残余应力释放对强度的贡献,材料的压缩强度随温度的升高逐渐降低。由于应力氧化损伤受应变率的影响很大,当温度由873K升高至1273K时,高应变率下压缩强度降低的程度要比应变率为0.0001/s时低得多。     

GaN基发光二极管衬底材料的研究进展

GaN基发光二极管(LED)作为第三代照明器件在近年来发展迅猛.衬底材料作为LED制造的基础,对器件制备与应用具有极其重要的影响.本文分析综述了衬底材料影响LED器件设计与制造的关键特性(晶格结构、热胀系数、热导率、光学透过率、导电性),对比了几种常见衬底材料(蓝宝石、碳化硅、单晶硅、氮化镓、氧化镓)在高质量外延层生长、高性能器件设计和衬底材料制备方面的研究进展,并对几种材料的发展前景做出了展望.     

北京天科合达蓝光半导体有限公司

<正>北京天科合达蓝光半导体有限公司以中国科学院物理所技术为依托,致力于自主知识产权的碳化硅晶片研发、生产、销售的中外合作高新技术公司。天科合达经过持续的产品研发和工艺改进,已经形成碳化硅晶片稳定批量生产。产品优势:自主知识产权高质量规模化生产     

4H-SiC金属-半导体场效应晶体管大信号I-V特性和小信号参数的计算

基于碳化硅金属-半导体场效应晶体管内部载流子输运的物理特性分析,建立适于精确计算4H-SiCMESFET器件大信号电流-电压特性和小信号参数的解析模型.该模型采用场致迁移率、速度饱和近似,并考虑碳化硅中杂质不完全离化效应及漏源串联电阻的影响,栅偏置为0 V时,获得最大跨导约为48 mS·mm^-1.计算结果与实验数据有很好的一致性.该模型具有物理概念清晰且计算较为准确的优点,适于SiC器件以及电路研究使用.     

MgO-CeO2烧结助剂对高SiC含量SiC基复相陶瓷致密性与导热性能的影响

以MgO-CeO2为烧结助剂,采用热压烧结工艺在1850C制备了SiC含量为80wt;的SiC-AlN复相陶瓷.研究了不同助剂含量对复相陶瓷致密性与导热性能的影响.结果表明:适量的烧结助剂能够对SiC-AlN复相陶瓷起到促进烧结作用.烧结助剂含量为6wt;时,样品显气孔率偏大;当助剂含量提高至8wt;～14wt;时,样品显气孔率显著降低,能够完全烧结致密化.复相陶瓷在烧结助剂含量为1Owt;时获得最佳的致密性,其显气孔率仅为0.14;.在烧结助剂含量为8wt;时,样品具有最高的热导率51.72 W·m-1·K-1.复相陶瓷的热导率主要受样品致密性和晶界相的影响,不足或过量的烧结助剂都会使样品的热导率降低.     

微波酸碱处理微纳米碳化硅粉体杂质去除工艺研究

利用微波消解技术和酸碱化学介质对微纳米碳化硅粉体中Fe2 O3,Si,SiO2去除工艺进行了研究.正交试验结果表明:微波功率4 kW,微波频率2450 MHz时,反应温度90℃,盐酸浓度3 mol·L-1,反应时间10 min,液固比4∶1,Fe2O3去除率达到97.4;;反应温度90℃,氢氧化钠浓度180 g·L-1,反应时间10 min,液固比3∶1,Si的去除率达到97.31;,SiO2达到97.26;;除杂后SiC粉体的纯度达到98.1;;通过碳化硅粉体形貌分析,除杂后SiC粉体表面附着物质明显减少,较除杂前更加光滑.     

6H-SiC硅面S钝化工艺研究

采用(NH4)2S溶液钝化SiC的Si面,借助反向I-V特性间接表征钝化效果,得到了SiC表面最佳的钝化参数:钝化温度60 ℃、钝化时间30 min、NH3·H2O浓度为2.4 mol/L、(NH4)2S浓度为0.22 mol/L.XPS测试结果表明钝化后的6H-SiC表面形成了Si-S键,反向饱和I-V特性表明S钝化降低了表面的态密度.实验结果与第一性原理计算结果相吻合.     

HFCVD法制备纳米晶态SiC及其室温下的光致发光

用热丝化学气相沉积(HFCVD)法以CH4和SiH4作为反应气体在Si衬底上制备了纳米晶态6H-SiC。为减小6H-SiC与Si衬底之间的晶格失配,在HFCVD系统中通过对Si衬底表面碳化处理制备了缓冲层,确立了形成缓冲层的最佳条件。采用扫描电镜、傅里叶红外吸收谱和X射线衍射等分析手段对样品进行了结构和组分分析。结果表明,在较低的衬底温度下所沉积的是晶态纳米SiC,纳米晶粒平均尺寸约为60nm,并在室温下观察到所制备的纳米SiC位于380～420nm范围内的短波可见光。研究和分析了碳化时间对发光峰及红外吸收峰位置的影响。     

基于碳化硅等离子体器件的功率脉冲锐化技术

利用Sentaurus搭建了碳化硅漂移阶跃恢复二极管（DSRD）与雪崩整形二极管（DAS）全电路仿真模型,研究了碳化硅等离子体器件在脉冲锐化方面的能力,并且通过器件内部等离子浓度分布解释了这两种器件实现脉冲锐化的机制。借助碳化硅DSRD可以将峰值超过千伏的电压脉冲的前沿缩短到300 ps;碳化硅DSRD与DAS的组合可以输出脉冲前沿在35 ps、峰值超过2 kV的电压脉冲。仿真与实验发现当触发脉冲与碳化硅DAS匹配时,可以实现快速开启后快速关断,得益于碳化硅DAS这种神奇现象,可以将峰值在两千伏以上脉冲的半高宽缩小到百皮秒量级;通过频谱分析发现脉冲经过DAS整形后,其最高幅值-30 dB对应的频谱带宽扩大了37倍,达到7.4 GHz。