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垂直型GaN和SiC功率器件 版權信息
- ISBN：9787111705024
- 條形碼：9787111705024 ; 978-7-111-70502-4
- 裝幀：一般輕型紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
垂直型GaN和SiC功率器件 本書特色
適讀人群 ：功率半導體器件設計、工藝設備、產業應用和規劃領域的人士·本書旨在為從事GaN和SiC晶體生長、加工和功率半導體器件設計領域的學生、研究人員和工程師提供垂直型GaN和SiC功率器件的分析和比較。 ?本書主要介紹垂直型GaN和SiC功率器件的材料、工藝、特性和可靠性等相關技術，內容涵蓋垂直型和橫向功率半導體器件的比較，GaN和SiC的物理性質、外延生長、制備工藝，以及垂直型GaN和SiC器件的可靠性研究等。
垂直型GaN和SiC功率器件 內容簡介
近年來.以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)等寬禁帶半導體化合物為代表的第三代半導體材料引發全球矚目.第三代半導體廣泛應用于新一代移動通信、新能源汽車、物聯網和國防電子等產業.已成為國際半導體領域的重點研究方向. 本書主要介紹垂直型GaN和SiC功率器件的材料、工藝、特性和可靠性等相關技術.內容涵蓋垂直型和橫向功率半導體器件的比較.GaN和SiC的物理性質、外延生長、制備工藝、主要器件結構與特性.以及垂直型GaN和SiC功率器件的可靠性研究等. 本書適合從事GaN和SiC功率半導體技術的科研工作者、工程師閱讀.也可作為高等院校微電子科學與工程、電力電子技術等相關專業的教材.
垂直型GaN和SiC功率器件 目錄
譯者的話
原書前言
第１章 垂直型與橫向功率半導體器件 .１
１.１ 引言 １
１.２ 典型功率半導體器件特性 .３
１.３ 垂直型與橫向單極功率半導體器件 .４
１.３.１ 垂直型和橫向單極功率開關器件 ５
１.３.２ 垂直型和橫向單極功率二極管 .８
１.４ 總結 .１０
參考文獻 １１
第２章 GaN和SiC的物理性質 .１３
２.１ 引言 .１３
２.２ 晶體結構 .１４
２.２.１ ＡｌＮ和GaN的晶體結構 .１４
２.２.２ SiC的晶體結構 .１７
２.２.３ 晶體缺陷 １８
２.３ 能帶 .２０
２.４ 雜質摻雜 .２２
２.４.１ ｎ型摻雜 ２３
２.４.２ ｐ型摻雜 ２４
２.５ 載流子遷移率 .２５
２.６ 碰撞電離 .２６
２.７ 品質因數 .２７
２.８ 總結 .２９ .
參考文獻 ２９
第３章 ｐ￣ｎ結 ３４
３.１ 引言 .３４
３.２ 擴散 .３４
３.３ 連續性方程 ３５
３.４ 載流子復合壽命 ３６
３.４.１ 帶間復合壽命 ３６
３.４.２ 間接復合壽命 ３８
３.４.３ 俄歇復合壽命 ３９
３.４.４ 載流子復合壽命的整體表達式 .３９
３.５ 一維ｐ＋ｎ突變結的耗盡區寬度 ４１
３.６ 一維正向電流 ./電壓特性 .４３
３.６.１ 小注入條件 .４３
３.６.２ 大注入條件 .４５
３.６.３ 測量電流 ./電壓特性的示例 ４６
３.７ 多維正向電流 ./電壓特性 .４７
３.７.１ 表面復合對ｐ＋ｎ二極管外部電流的影響 .４７
３.７.２ 電場強度對非自對準臺面型ｐ＋ｎ二極管的影響 ４９
３.８ 結擊穿 ５２
３.９ 總結 .５２
參考文獻 ５２
第４章 光子回收效應 ５５
４.１ 引言 .５５
４.２ 光子回收現象的分類 ５６
４.３ 本征光子回收 .５８
４.４ 本征光子回收對正偏GaNｐ￣ｎ結二極管的影響 .６０
４.５ 自熱效應對正偏GaNｐ￣ｎ結二極管的影響 .６２
４.６ 非本征光子回收對正偏GaNｐ￣ｎ結二極管的影響 ６３
４.７ 非本征光子回收的可能模型 .６７
４.８ 總結 .６８ .
參考文獻 ６８
第５章 體塊單晶生長 ７１
５.１ 引言 .７１
５.２ ＨＶＰＥ法生長GaN .７２
５.２.１ ＨＶＰＥ法生長GaN的機制 ７２
５.２.２ GaNＨＶＰＥ法生長中的摻雜 ７３
５.２.３ GaN的橫向外延生長 .７３
５.３ 高壓氮溶液生長GaN ７４
５.４ 鈉助溶劑生長GaN .７４
５.５ 氨熱法生長GaN ７４
５.６ 升華法生長SiC單晶 ７５
５.６.１ SiC的升華法生長原理 ７５
５.６.２ 升華法生長SiC單晶中的摻雜 .７６
５.７ 高溫化學氣相沉積法生長SiC單晶 ７６
５.８ 溶液生長法生長SiC單晶 ７７
５.９ 總結 .７７
參考文獻 ７８
第６章 外延生長 ８２
６.１ 引言 .８２
６.２ GaN金屬有機化學氣相沉積 .８２
６.３ 二維成核理論 .８５
６.４ ＢＣＦ理論 .８６
６.５ ４Ｈ￣SiC的化學氣相沉積 .８７
６.６ ４Ｈ￣SiC的化學氣相沉積溝槽填充 .９２
６.７ 總結 .９４
參考文獻 ９５
第７章 制作工藝 ９９
７.１ 引言 .９９
７.２ 刻蝕 .９９ .
７.２.１ ＩＣＰ刻蝕 .１００
７.２.２ 濕法化學刻蝕 .１００
７.３ 離子注入 .１０２
７.３.１ 離子注入GaN .１０２
７.３.２ 鋁離子注入４Ｈ￣SiC .１０３
７.３.３ 氮離子和磷離子注入４Ｈ￣SiC .１０６
７.４ 擴散 .１０６
７.４.１ SiC中硼擴散的歷史背景 １０７
７.４.２ 雙子晶格擴散建模 .１０８
７.４.３ 半原子模擬 １１０
７.５ 氧化 .１１２
７.５.１ GaN的熱氧化 .１１２
７.５.２ ４Ｈ￣SiC的熱氧化 １１２
７.６ 金屬化 １１３
７.６.１ 與GaN的歐姆接觸 .１１３
７.６.２ 與４Ｈ￣SiC的歐姆接觸 １１３
７.７ 鈍化 .１１４
７.８ 總結 .１１４
參考文獻 .１１４
第８章 金屬半導體接觸和單極功率二極管 .１２３
８.１ 引言 .１２３
８.２ 肖特基勢壘的降低 .１２５
８.３ 正向偏置的肖特基結 １２５
８.４ 基于擴散理論的正向電流 ./電壓特性 .１２７
８.５ 基于ＴＥＤ理論的正向電流 ./電壓特性 .１２９
８.６ 基于ＴＦＥ理論的反向電流 ./電壓特性 .１２９
８.７ 純ＳＢＤ .１３２
８.７.１ 純GaNＳＢＤ １３２
８.７.２ 純４Ｈ￣SiCＳＢＤ .１３４
８.８ 緩變ＡｌGaNＳＢＤ .１３５
８.９ 帶有ｐ＋型薄層的４Ｈ￣SiCＳＢＤ .１３５ .
８.１０ 屏蔽平面ＳＢＤ １３８
８.１０ １ GaN混合型ｐ￣ｎ肖特基二極管 １３８
８.１０ ２ ４Ｈ￣SiCＪＢＳ二極管 .１３９
８.１１ 總結 １４１
參考文獻 .１４１
第９章 金屬絕緣體半導體電容器和單極功率開關器件 .１４５
９.１ 引言 .１４５
９.２ ＭＩＳ電容器 １４６
９.２.１ 理想的ＭＩＳ電容器 .１４６
９.２.２ 絕緣介質和固定電荷對ＭＩＳ電容器的影響 .１４８
９.３ ＡｌGaN ./GaN異質結構 .１４９
９.４ GaN、ＡｌＮ、４Ｈ￣SiC和代表性絕緣介質的能帶陣容 .１５０
９.５ GaNＨＦＥＴ １５１
９.５.１ GaNＭＩＳＨＦＥＴ １５１
９.５.２ GaNＭＥＳＦＥＴ .１５５
９.５.３ GaNｐ＋柵極ＨＦＥＴ .１５６
９.６ ４Ｈ￣SiCＪＦＥＴ .１５８
９.７ ＭＩＳＦＥＴ .１５９
９.７.１ 平面ＭＩＳＦＥＴ .１６１
９.７.２ 溝槽ＭＩＳＦＥＴ .１６５
９.７.３ ＳＪＭＩＳＦＥＴ １６８
９.８ 總結 .１６９
參考文獻 .１６９
第１０章 雙極功率二極管和功率開關器件 １７６
１０.１ 引言 １７６
１０.２ 一維ｐ￣ｎ結二極管的優化設計 .１７９
１０.３ 具有非均勻摻雜漂移層的GaNｐ￣ｎ結二極管 .１８２
１０.４ ４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極管 .１８４
１０ ４.１ 已報道的４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極管結果 .１８４
１０ ４.２ 正偏４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極管的存儲電荷 １８５ .
１０ ４.３ ４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極管的反向恢復 .１８６
１０.５ ｎ￣ｐ￣ｎ雙極晶體管 １８６
１０ ５.１ 集電極層設計 １８７
１０ ５.２ 基極層設計 １８９
１０ ５.３ 二次擊穿的臨界集電極電流密度 １８９
１０ ５.４ GaNＢＪＴ １８９
１０ ５.５ SiCＢＪＴ １９０
１０.６ 肖克利二極管 １９０
１０ ６.１ 肖克利二極管的反向阻斷 １９１
１０ ６.２ 肖克利二極管的正向阻斷 １９１
１０.７ SiC晶閘管 １９３
１０.８ SiC絕緣柵型晶閘管 １９３
１０.９ 總結 １９５
參考文獻 .１９５
第１１章 邊緣終端 .１９９
１１.１ 引言 １９９
１１.２ GaN功率器件的ＭＦＰ ２０３
１１ ２.１ 不帶保護環的ＭＦＰ ２０３
１１ ２.２ 保護環輔助ＭＦＰ .２０４
１１.３ 用于４Ｈ￣SiC功率器件的ＳＭ￣ＪＴＥ .２０４
１１.４ 用于４Ｈ￣SiC功率器件的ＣＤ￣ＪＴＥ .２０５
１１.５ 用于４Ｈ￣SiC功率器件的混合型ＪＴＥ ２０５
１１.６ 總結 ２０６
參考文獻 .２０７
第１２章 垂直型GaN和SiC功率器件可靠性 ２０９
１２.１ 引言 ２０９
１２.２ ＨＴＲＢ應力耐受性 ２０９
１２.３ ＨＴＧＢ應力耐受性 ２１１
１２.４ Ｈ３ＴＲＢ應力耐受性 ２１２
１２.５ ＴＣ應力耐受性 .２１３
.１２.６ ＨＴＯ應力耐受性 .２１３
１２.７ 地面宇宙輻射耐受性 .２１３
１２.８ 總結 ２１５
參考文獻 ２１５
展開全部
垂直型GaN和SiC功率器件 作者簡介
望月和浩（Mochizuki Kazuhiro） 1986年獲得學士學位，1988年獲得碩士學位，1995年獲得日本東京大學電子工程專業博士學位。1988年加入東京日立株式會社中央研究實驗室，期間參與了GaN和SiC功率器件以及GaAs（砷化鎵）微波功率放大器的研究。從1999年到2000年，擔任加州大學圣地亞哥分校訪問研究員。自2015年以來，他供職于日本國家先進工業科學技術研究所。目前研究方向與高壓超結功率器件有關。 他先后在國際學術期刊和會議論文集上發表100多篇研究論文。IEEE高級會員，日本應用物理學會會員。東京電子通信大學和東京法政大學兼職講師。
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