熊猫羊 发表于 2006-8-19 00:24

原帖由 eisenstange 于 2006-8-15 23:32 发表


请教一下用SiC作Substrat和普通的SiO2绝缘层比或者和陶瓷底比,有什么优点?

当时的Betreuer认为,SiC衬底上CVD上多晶硅相对其他氧化物陶瓷上CVD硅容易,因为晶格相似性较大,区熔法中CVD的微晶/多晶硅和衬底的附着性很重要,尤其是高温下的附着性,否则,温度过高或者受热不均硅就会"起球",就像撒在塑料板上的水滴的不浸润现象一样,最后冷却掉.我做毕设前国内的区熔法多是热区熔,我本科学的激光,当时的Betreuer想搞激光区熔,两人一拍即合,其实我从他那里学了很多固体和凝聚态的知识,但我的激光只是着实有限,以致于,只有多晶硅薄片的激光区熔还出了点结果,其他衬底上的区熔全部严重起球,没结果,最后换回到热区熔做的,最后又跑题做了些别的和激光有关的仪器.

熊猫羊 发表于 2006-8-19 00:27

原帖由 eisenstange 于 2006-8-17 07:39 发表


你不用犹豫了,熊猫的水平不是一般的强,估计教授招到这样的学生会比较高兴,而且语言上没有障碍。

申明,我的水平很一般

eisenstange 发表于 2006-8-19 08:56

原帖由 熊猫羊 于 2006-8-19 01:24 发表


当时的Betreuer认为,SiC衬底上CVD上多晶硅相对其他氧化物陶瓷上CVD硅容易,因为晶格相似性较大,区熔法中CVD的微晶/多晶硅和衬底的附着性很重要,尤其是高温下的附着性,否则,温度过高或者受热不均硅就会"起 ...

原来CVD的吸附性也有不同,这个俺们倒是没有讨论过,在半导体行业里,主流陶瓷或者氧化硅,我猜氧化硅的生产应该比SiC简单吧,直接干氧化或者湿氧化都可以,能否讲讲这个SiC一般怎么生产?还有你说的区熔法的德语或者英文是啥,是用在Chip Boding上的么(估计不是);)?

熊猫羊 发表于 2006-8-19 12:09

"SiC一般怎么生产?" 我也不知道,当时直接拿到的是SiC片子

区熔法 是 区熔再结晶法 的简称 英文 ZMR Zone Melting and Recrystalization

eisenstange 发表于 2006-8-19 12:23

原帖由 熊猫羊 于 2006-8-19 13:09 发表
"SiC一般怎么生产?" 我也不知道,当时直接拿到的是SiC片子

区熔法 是 区熔再结晶法 的简称 英文 ZMR Zone Melting and Recrystalization

作为半导体器件的硅材料“统治”半导体器件已50年有余,硅性能潜力的进一步挖掘是很有难度的。有关半导体器件材料的研究从70年代,特别是80~90年代以来,砷化镓(GaAs)、半导体金刚石、碳化硅(SiC)的研究始终在进行着。进入90年代以后,对碳化硅的研究达到了热点。实验表明,应用SiC的半导体器件其导通电阻只有Si器件的1/200;如电压较高的硅功率MOSFET,导通压降达3~4伏,而SiC功率MOSFET,导通压降小于1伏,而关断时间小于10ns。实验表明,电压达300伏的SiC肖特基二极管(另一电极用金、钯、钛、钴均可),反向漏电流小于0.1mA/mm,而反向恢复时间几乎为零。

一段时间曾认为砷化镓很有希望取代硅半导体材料,现在实验表明,碳化硅材料性能更优越。SiC的研究所以滞后于GaAs,主要原因是SiC晶体的制造难度太大。当温度大于2000℃时,SiC尚未熔化,但到了2400℃时SiC已升华变成气体了。现在是利用升华法直接从气体状态生长晶体。目前的问题是要进一步改善SiC表面与金属的接触特性和进一步完善SiC的制造工艺,这些问题预计在5~10年内得到解决。当应用SiC制造的半导体器件得到广泛应用时,对电力电子技术的影响将会是革命性的。

eisenstange 发表于 2006-8-19 12:34

不错,有新的材料可供选择总是好的,不过估计离真正占据半导体行业主流还有相当长的距离,如果生产工艺成本降不下来也是个问题。

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碳化硅(SiC, Silicon Carbide)材料有许多优异的性能,如耐磨削、耐高温、耐腐蚀、高热导率、高化学稳定性、宽带隙以及高电子迁移率等。磨料、冶金和高温承载件是目前碳化硅的主要应用领域。目前,世界SiC总产量约150万吨/年,中国产量最大,约占30%,年产量约45万吨左右。中国SiC生产企业主要集中于宁夏、青海、四川、甘肃、山东等地。作为世界最大的碳化硅生产国与出口国,中国碳化硅的产销对于世界碳化硅行业有着重要影响。但我国碳化硅行业目前绝大多数SiC生产企业仍采用Achtson生产工艺,而且生产技术十分落后。其生产特点是炉型小,供电时间短,生产周期短,产品档次不高。在炉体大型化方面与国外存在较大差距,其产品质量差、能耗高、单炉产量小,生产不安全。今后,我国SiC企业要想保持有强劲市场份额,必须要在低电价、低能耗、低运输成本、高一级品率、高单炉产率和安全性是的六大关键因素上狠下功夫。

     国外SiC生产的特点是炉型大,供电时间长,生产周期长,产品质量好。生产炉型多为1万KW以上炉型,单炉冶炼时间多数超过7天。俄罗斯等国的最大炉型长度可达60m,冶炼时间达数百小时。这些炉型生产的SiC品质纯正,附加值高,价格是中国目前小炉型产品价格的3倍左右。
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