作為第三代寬帶隙半導(dǎo)體,碳化硅（SiC）是構(gòu)建新一代微電子器件的關(guān)鍵材料。SiC器件在高溫、高壓、高頻、大功率電子器件領(lǐng)域和航天、軍工、核能等極端環(huán)境應(yīng)用方面有著不可替代的優(yōu)勢。SiC基電子材料具有重要的理論研究價值和廣闊的應(yīng)用前景,其中廣泛涉及SiC表面特性和金屬/SiC界面結(jié)合及連接性能問題。本論文理論方面集中于系統(tǒng)性研究6H-SiC單晶基體表面Si-C雙原子層中空位缺陷的熱力學(xué)形成與演化機(jī)制,強(qiáng)調(diào)缺陷對SiC電子性質(zhì)以及金屬/SiC界面結(jié)合性能的影響,應(yīng)用第一性原理從結(jié)合能角度模擬和評估金屬/SiC界面結(jié)合性,并在實驗上通過離子注入引入表面缺陷,結(jié)合蒙特卡羅（SRIM方法）理論模擬和高溫潤濕實驗,探究表面缺陷行為對金屬或金屬合金/SiC體系界面連接性能的影響規(guī)律。主要研究內(nèi)容和結(jié)果包括如下四方面:1、在氫鈍化和硅重構(gòu)兩種6H-SiC（0001）表面上構(gòu)建V_n（n=1¹0）空位缺陷,并利用第一性原理計算它們形成能,對比研究和揭示在兩種表面上空位缺陷的形成、穩(wěn)定性及演化機(jī)制。研究表明,硅重構(gòu)表面單空位缺陷的形成能小于氫鈍化表面,而V

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

016-2022年SiC功率器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應(yīng)用預(yù)測

SiC 多型體的四面體基本結(jié)構(gòu)單元，（b）Si-C 雙層堆垛時不同堆垛，（c，d）SiC 按 B，C 次序堆垛的俯視圖，其中紅色球為第一層 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

種常見 SiC 多型體的晶體結(jié)構(gòu)（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]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SiC襯底上近自由態(tài)石墨烯制備及表征的研究進(jìn)展[J]. 郁萬成,陳秀芳,胡小波,徐現(xiàn)剛.  人工晶體學(xué)報. 2016(01)
[2]Si（100）表面S鈍化效果與穩(wěn)定性研究[J]. 李峰,楊鶯,李碧珊,陳進(jìn),邢青青,侯志斌.  人工晶體學(xué)報. 2014(07)
[3]釩注入制備半絕緣SiC的退火效應(yīng)（英文）[J]. 王超,張義門,張玉明,謝昭熙,郭輝,徐大慶.  電子器件. 2008(03)
[4]碳化硅涂層的離子注入改性[J]. 李舵,成來飛,吳守軍,沈季雄.  硅酸鹽學(xué)報. 2005(10)
[5]離子注入制備n型SiC歐姆接觸的工藝研究[J]. 劉芳,張玉明,張義門,郭輝.  半導(dǎo)體技術(shù). 2005(04)
[6]金屬/陶瓷潤濕性的研究現(xiàn)狀[J]. 陳名海,劉寧,許育東.  硬質(zhì)合金. 2002(04)
[7]MEVVA源金屬離子注入和金屬等離子體浸沒注入[J]. 張濤,侯君達(dá).  中國表面工程. 2000(03)

博士論文
[1]SiC MOS器件界面特性的ECR等離子體SiC表面改性研究[D]. 劉冰冰.大連理工大學(xué) 2016
[2]貴金屬團(tuán)簇與碳納米材料的表面修飾與物性調(diào)控[D]. 高海麗.大連理工大學(xué) 2013
[3]SiC單晶制備與晶體缺陷研究[D]. 劉軍林.西安交通大學(xué) 2006

碩士論文
[1]SiC MOS器件SiC/SiO2界面反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 萬彩萍.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[2]4H-SiC歐姆接觸研究及其應(yīng)用[D]. 張旭芳.蘭州大學(xué) 2015



本文編號：3401687