近年來.以氮化鎵(GaN)和碳化矽(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矚目.第三代半導體廣泛應用於新一代移動通信、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、製備工藝、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。
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$ 517 | 垂直型GaN和SiC功率器件
作者：（日）望月和浩 ／ 譯者：黃鋒等 出版社：機械工業出版社 出版日期：2022-07-01 語言：簡體中文 規格：平裝 / 217頁 / 16k/ 19 x 26 x 1.08 cm / 普通級/ 單色印刷 / 1-1  博客來 - 電子電機
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圖書介紹 - 資料來源：博客來 評分：
圖書名稱：垂直型GaN和SiC功率器件
內容簡介
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體.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
２.２.１ＡｌＮ和GaN的晶體結構.１４
２.２.２SiC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
２.４.１ｎ型摻雜２３
２.４.２ｐ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載流子複合壽命３６
３.４.１帶間複合壽命３６
３.４.２間接複合壽命３８
３.４.３俄歇複合壽命３９
３.４.４載流子複合壽命的整體運算式.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表面複合對ｐ＋ｎ二極體外部電流的影響.４７
３.７.２電場強度對非自對準檯面型ｐ＋ｎ二極體的影響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結二極體的影響.６０
４.５自熱效應對正偏GaNｐ￣ｎ結二極體的影響.６２
４.６非本征光子回收對正偏GaNｐ￣ｎ結二極體的影響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
５.２ＨＶＰＥ法生長GaN.７２
５.２.１ＨＶＰＥ法生長GaN的機制７２
５.２.２GaNＨＶＰＥ法生長中的摻雜７３
５.２.３GaN的橫向外延生長.７３
５.３高壓氮溶液生長GaN７４
５.４鈉助溶劑生長GaN.７４
５.５氨熱法生長GaN７４
５.６昇華法生長SiC單晶７５
５.６.１SiC的昇華法生長原理７５
５.６.２昇華法生長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
６.２GaN金屬有機化學氣相沉積.８２
６.３二維成核理論.８５
６.４ＢＣＦ理論.８６
６.５４Ｈ￣SiC的化學氣相沉積.８７
６.６４Ｈ￣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章製作工藝９９
７.１引言.９９
７.２刻蝕.９９.
７.２.１ＩＣＰ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
７.４.１SiC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
７.５.１GaN的熱氧化.１１２
７.５.２４Ｈ￣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體.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基於擴散理論的正向電流./電壓特性.１２７
８.５基於ＴＥＤ理論的正向電流./電壓特性.１２９
８.６基於ＴＦＥ理論的反向電流./電壓特性.１２９
８.７純ＳＢＤ.１３２
８.７.１純GaNＳＢＤ１３２
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遮罩平面ＳＢＤ１３８
８.１０１GaN混合型ｐ￣ｎ肖特基二極體１３８
８.１０２４Ｈ￣SiCＪＢＳ二極體.１３９
８.１１總結１４１
參考文獻.１４１
第９章金屬緣體半導體電容器和單極功率開關器件.１４５
９.１引言.１４５
９.２ＭＩＳ電容器１４６
９.２.１理想的ＭＩＳ電容器.１４６
９.２.２緣介質和固定電荷對ＭＩＳ電容器的影響.１４８
９.３ＡｌGaN./GaN異質結構.１４９
９.４GaN、ＡｌＮ、４Ｈ￣SiC和代表性緣介質的能帶陣容.１５０
９.５GaNＨＦＥＴ１５１
９.５.１GaNＭＩＳＨＦＥＴ１５１
９.５.２GaNＭＥＳＦＥＴ.１５５
９.５.３GaNｐ＋柵極ＨＦＥＴ.１５６
９.６４Ｈ￣SiCＪＦＥＴ.１５８
９.７ＭＩＳＦＥＴ.１５９
９.７.１平面ＭＩＳＦＥＴ.１６１
９.７.２溝槽ＭＩＳＦＥＴ.１６５
９.７.３ＳＪＭＩＳＦＥＴ１６８
９.８總結.１６９
參考文獻.１６９
第１０章雙極功率二極體和功率開關器件１７６
１０.１引言１７６
１０.２一維ｐ￣ｎ結二極體的優化設計.１７９
１０.３具有非均勻摻雜漂移層的GaNｐ￣ｎ結二極體.１８２
１０.４４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體.１８４
１０４.１已報導的４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體結果.１８４
１０４.２正偏４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體的存儲電荷１８５.
１０４.３４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體的反向恢復.１８６
１０.５ｎ￣ｐ￣ｎ雙極電晶體１８６
１０５.１集電極層設計１８７
１０５.２基極層設計１８９
１０５.３二次擊穿的臨界集電極電流密度１８９
１０５.４GaNＢＪＴ１８９
１０５.５SiCＢＪＴ１９０
１０.６肖克利二極體１９０
１０６.１肖克利二極體的反向阻斷１９１
１０６.２肖克利二極體的正向阻斷１９１
１０.７SiC晶閘管１９３
１０.８SiC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
１１.２GaN功率器件的ＭＦＰ２０３
１１２.１不帶保護環的ＭＦＰ２０３
１１２.２保護環輔助ＭＦＰ.２０４
１１.３用於４Ｈ￣SiC功率器件的ＳＭ￣ＪＴＥ.２０４
１１.４用於４Ｈ￣SiC功率器件的ＣＤ￣ＪＴＥ.２０５
１１.５用於４Ｈ￣SiC功率器件的混合型ＪＴＥ２０５
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
１２.２ＨＴＲＢ應力耐受性２０９
１２.３ＨＴＧＢ應力耐受性２１１
１２.４Ｈ３ＴＲＢ應力耐受性２１２
１２.５ＴＣ應力耐受性.２１３
.１２.６ＨＴＯ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
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體.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
２.２.１ＡｌＮ和GaN的晶體結構.１４
２.２.２SiC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
２.４.１ｎ型摻雜２３
２.４.２ｐ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載流子複合壽命３６
３.４.１帶間複合壽命３６
３.４.２間接複合壽命３８
３.４.３俄歇複合壽命３９
３.４.４載流子複合壽命的整體運算式.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表面複合對ｐ＋ｎ二極體外部電流的影響.４７
３.７.２電場強度對非自對準檯面型ｐ＋ｎ二極體的影響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結二極體的影響.６０
４.５自熱效應對正偏GaNｐ￣ｎ結二極體的影響.６２
４.６非本征光子回收對正偏GaNｐ￣ｎ結二極體的影響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
５.２ＨＶＰＥ法生長GaN.７２
５.２.１ＨＶＰＥ法生長GaN的機制７２
５.２.２GaNＨＶＰＥ法生長中的摻雜７３
５.２.３GaN的橫向外延生長.７３
５.３高壓氮溶液生長GaN７４
５.４鈉助溶劑生長GaN.７４
５.５氨熱法生長GaN７４
５.６昇華法生長SiC單晶７５
５.６.１SiC的昇華法生長原理７５
５.６.２昇華法生長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
６.２GaN金屬有機化學氣相沉積.８２
６.３二維成核理論.８５
６.４ＢＣＦ理論.８６
６.５４Ｈ￣SiC的化學氣相沉積.８７
６.６４Ｈ￣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章製作工藝９９
７.１引言.９９
７.２刻蝕.９９.
７.２.１ＩＣＰ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
７.４.１SiC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
７.５.１GaN的熱氧化.１１２
７.５.２４Ｈ￣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體.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基於擴散理論的正向電流./電壓特性.１２７
８.５基於ＴＥＤ理論的正向電流./電壓特性.１２９
８.６基於ＴＦＥ理論的反向電流./電壓特性.１２９
８.７純ＳＢＤ.１３２
８.７.１純GaNＳＢＤ１３２
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遮罩平面ＳＢＤ１３８
８.１０１GaN混合型ｐ￣ｎ肖特基二極體１３８
８.１０２４Ｈ￣SiCＪＢＳ二極體.１３９
８.１１總結１４１
參考文獻.１４１
第９章金屬緣體半導體電容器和單極功率開關器件.１４５
９.１引言.１４５
９.２ＭＩＳ電容器１４６
９.２.１理想的ＭＩＳ電容器.１４６
９.２.２緣介質和固定電荷對ＭＩＳ電容器的影響.１４８
９.３ＡｌGaN./GaN異質結構.１４９
９.４GaN、ＡｌＮ、４Ｈ￣SiC和代表性緣介質的能帶陣容.１５０
９.５GaNＨＦＥＴ１５１
９.５.１GaNＭＩＳＨＦＥＴ１５１
９.５.２GaNＭＥＳＦＥＴ.１５５
９.５.３GaNｐ＋柵極ＨＦＥＴ.１５６
９.６４Ｈ￣SiCＪＦＥＴ.１５８
９.７ＭＩＳＦＥＴ.１５９
９.７.１平面ＭＩＳＦＥＴ.１６１
９.７.２溝槽ＭＩＳＦＥＴ.１６５
９.７.３ＳＪＭＩＳＦＥＴ１６８
９.８總結.１６９
參考文獻.１６９
第１０章雙極功率二極體和功率開關器件１７６
１０.１引言１７６
１０.２一維ｐ￣ｎ結二極體的優化設計.１７９
１０.３具有非均勻摻雜漂移層的GaNｐ￣ｎ結二極體.１８２
１０.４４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體.１８４
１０４.１已報導的４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體結果.１８４
１０４.２正偏４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體的存儲電荷１８５.
１０４.３４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體的反向恢復.１８６
１０.５ｎ￣ｐ￣ｎ雙極電晶體１８６
１０５.１集電極層設計１８７
１０５.２基極層設計１８９
１０５.３二次擊穿的臨界集電極電流密度１８９
１０５.４GaNＢＪＴ１８９
１０５.５SiCＢＪＴ１９０
１０.６肖克利二極體１９０
１０６.１肖克利二極體的反向阻斷１９１
１０６.２肖克利二極體的正向阻斷１９１
１０.７SiC晶閘管１９３
１０.８SiC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
１１.２GaN功率器件的ＭＦＰ２０３
１１２.１不帶保護環的ＭＦＰ２０３
１１２.２保護環輔助ＭＦＰ.２０４
１１.３用於４Ｈ￣SiC功率器件的ＳＭ￣ＪＴＥ.２０４
１１.４用於４Ｈ￣SiC功率器件的ＣＤ￣ＪＴＥ.２０５
１１.５用於４Ｈ￣SiC功率器件的混合型ＪＴＥ２０５
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
１２.２ＨＴＲＢ應力耐受性２０９
１２.３ＨＴＧＢ應力耐受性２１１
１２.４Ｈ３ＴＲＢ應力耐受性２１２
１２.５ＴＣ應力耐受性.２１３
.１２.６ＨＴＯ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
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