碳化硅表/界面缺陷行为及其对物理性能的影响
发布时间：2021-09-19 13:19
作为第三代宽带隙半导体,碳化硅（SiC）是构建新一代微电子器件的关键材料。SiC器件在高温、高压、高频、大功率电子器件领域和航天、军工、核能等极端环境应用方面有着不可替代的优势。SiC基电子材料具有重要的理论研究价值和广阔的应用前景,其中广泛涉及SiC表面特性和金属/SiC界面结合及连接性能问题。本论文理论方面集中于系统性研究6H-SiC单晶基体表面Si-C双原子层中空位缺陷的热力学形成与演化机制,强调缺陷对SiC电子性质以及金属/SiC界面结合性能的影响,应用第一性原理从结合能角度模拟和评估金属/SiC界面结合性,并在实验上通过离子注入引入表面缺陷,结合蒙特卡罗（SRIM方法）理论模拟和高温润湿实验,探究表面缺陷行为对金属或金属合金/SiC体系界面连接性能的影响规律。主要研究内容和结果包括如下四方面:1、在氢钝化和硅重构两种6H-SiC（0001）表面上构建Vn（n=110）空位缺陷,并利用第一性原理计算它们形成能,对比研究和揭示在两种表面上空位缺陷的形成、稳定性及演化机制。研究表明,硅重构表面单空位缺陷的形成能小于氢钝化表面,而V
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
016-2022年SiC功率器件产业发展与应用预测
SiC 多型体的四面体基本结构单元，（b）Si-C 双层堆垛时不同堆垛，（c，d）SiC 按 B，C 次序堆垛的俯视图，其中红色球为第一层 S (a) Basic tetrahedron unit of SiC polytype, (b) projection of different Scking sequence of Si-C bilayer, and (c,d) top views of B, C stacking seq
种常见 SiC 多型体的晶体结构（a）3C-SiC, （b）2H-SiC, （c）4H-SiC6H-SiC[1] 1.3 The crystal structures of four common SiC polytypes (a) 3C-SiC, (b) 2H4H-SiC and (d) 6H-SiC[1]
【参考文献】：
期刊论文
[1]SiC衬底上近自由态石墨烯制备及表征的研究进展[J]. 郁万成,陈秀芳,胡小波,徐现刚. 人工晶体学报. 2016(01)
[2]Si（100）表面S钝化效果与稳定性研究[J]. 李峰,杨莺,李碧珊,陈进,邢青青,侯志斌. 人工晶体学报. 2014(07)
[3]钒注入制备半绝缘SiC的退火效应（英文）[J]. 王超,张义门,张玉明,谢昭熙,郭辉,徐大庆. 电子器件. 2008(03)
[4]碳化硅涂层的离子注入改性[J]. 李舵,成来飞,吴守军,沈季雄. 硅酸盐学报. 2005(10)
[5]离子注入制备n型SiC欧姆接触的工艺研究[J]. 刘芳,张玉明,张义门,郭辉. 半导体技术. 2005(04)
[6]金属/陶瓷润湿性的研究现状[J]. 陈名海,刘宁,许育东. 硬质合金. 2002(04)
[7]MEVVA源金属离子注入和金属等离子体浸没注入[J]. 张涛,侯君达. 中国表面工程. 2000(03)
博士论文
[1]SiC MOS器件界面特性的ECR等离子体SiC表面改性研究[D]. 刘冰冰.大连理工大学 2016
[2]贵金属团簇与碳纳米材料的表面修饰与物性调控[D]. 高海丽.大连理工大学 2013
[3]SiC单晶制备与晶体缺陷研究[D]. 刘军林.西安交通大学 2006
硕士论文
[1]SiC MOS器件SiC/SiO2界面反应机理研究[D]. 万彩萍.北方工业大学 2017
[2]4H-SiC欧姆接触研究及其应用[D]. 张旭芳.兰州大学 2015
本文编号：3401687
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
016-2022年SiC功率器件产业发展与应用预测
SiC 多型体的四面体基本结构单元，（b）Si-C 双层堆垛时不同堆垛，（c，d）SiC 按 B，C 次序堆垛的俯视图，其中红色球为第一层 S (a) Basic tetrahedron unit of SiC polytype, (b) projection of different Scking sequence of Si-C bilayer, and (c,d) top views of B, C stacking seq
种常见 SiC 多型体的晶体结构（a）3C-SiC, （b）2H-SiC, （c）4H-SiC6H-SiC[1] 1.3 The crystal structures of four common SiC polytypes (a) 3C-SiC, (b) 2H4H-SiC and (d) 6H-SiC[1]
【参考文献】：
期刊论文
[1]SiC衬底上近自由态石墨烯制备及表征的研究进展[J]. 郁万成,陈秀芳,胡小波,徐现刚. 人工晶体学报. 2016(01)
[2]Si（100）表面S钝化效果与稳定性研究[J]. 李峰,杨莺,李碧珊,陈进,邢青青,侯志斌. 人工晶体学报. 2014(07)
[3]钒注入制备半绝缘SiC的退火效应（英文）[J]. 王超,张义门,张玉明,谢昭熙,郭辉,徐大庆. 电子器件. 2008(03)
[4]碳化硅涂层的离子注入改性[J]. 李舵,成来飞,吴守军,沈季雄. 硅酸盐学报. 2005(10)
[5]离子注入制备n型SiC欧姆接触的工艺研究[J]. 刘芳,张玉明,张义门,郭辉. 半导体技术. 2005(04)
[6]金属/陶瓷润湿性的研究现状[J]. 陈名海,刘宁,许育东. 硬质合金. 2002(04)
[7]MEVVA源金属离子注入和金属等离子体浸没注入[J]. 张涛,侯君达. 中国表面工程. 2000(03)
博士论文
[1]SiC MOS器件界面特性的ECR等离子体SiC表面改性研究[D]. 刘冰冰.大连理工大学 2016
[2]贵金属团簇与碳纳米材料的表面修饰与物性调控[D]. 高海丽.大连理工大学 2013
[3]SiC单晶制备与晶体缺陷研究[D]. 刘军林.西安交通大学 2006
硕士论文
[1]SiC MOS器件SiC/SiO2界面反应机理研究[D]. 万彩萍.北方工业大学 2017
[2]4H-SiC欧姆接触研究及其应用[D]. 张旭芳.兰州大学 2015
本文编号：3401687
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