SiO_2/6H-SiC界面的物理性质及其辐照特性的研究

在p型及n型 6H -SiC外延衬底上成功地制备了MOS电容 ,通过高频C～V测试 ,研究了SiO2 /SiC系统的物理性质和电学性质 .发现在SiO2 /p -SiC界面存在大量的施主型界面态 ,在p -SiC热氧化生成的SiO2 中有净的正电荷中心 ,而在n -SiC热氧化生成的SiO2 中有净的负电荷中心 .对n -SiC和SiMOS电容进行了γ辐照对比实验 ,证实了n -SiCMOS电容器具有优异的抗辐照性能 .     

Co-O/SiO2催化分子氧氧化二甲苯的比较与催化剂表征

以350℃焙烧的0.12mmol/g Co-O/S iO2为催化剂,在常压、120℃条件下催化分子氧氧化邻、间、对二甲苯,反应5.5 h的转化率分别为40.2%、27.5%、47.4%,相应甲基苯甲酸的收率分别为27.9%、19.9%、39.8%.并对催化剂进行了IR、XRD表征.     

二次锂电池用PVDF-HFP/SiO2复合聚合物隔膜的研究

采用倒相法制备了二次锂电池用的聚偏氟乙烯–六氟丙烯复合聚合物(PVDF-HFP/SiO₂)隔膜，测定了它的吸液率、电导率、机械强度等性能，并通过扫描电镜对其形貌进行了分析。研究结果表明， PVDF-HFP/SiO₂隔膜具有较高的吸液率、电导率和韧性：电解质吸收率达184.4%、 室温电导率为1.20mS/cm、断裂伸长率高达163%。利用PVDF-HFP/SiO2隔膜装配的二次锂电池的首放比容量为834.8mAh/g，第40次的放电比容量达到400mAh/g, 循环效率达到99.8%以上，表现出良好的电化学性能。     

退火工艺对SiN膜及SiO2/SiN双层膜钝化特性的影响

针对硅太阳电池的背表面钝化,研究了在多晶硅P型衬底上SiN膜及SiO2/SiN双层膜的热稳定性及在不同温度下两种膜的退火特性.通过准稳态光电导衰减法测试其少数载流子寿命,发现SiN膜比较适合于在500℃以内的温度下进行常规炉热退火,而SiO2/SiN双层膜则比较适合在600~700℃之间的温度下进行常规炉热退火.对SiN膜进行链式炉热退火实验表明,低温(700~850℃)条件下表面钝化效果最好.     

1 300℃下MoSi2/SiC复合材料氧化性能研究

对直接浸渗法制备MoSi2/SiC复合材料在1 300℃下的氧化试样的质量变化进行了研究.观察与分析了氧化层的形貌和相组成.结果表明,复合材料在该温度下保温时间较短时其氧化模式为硅、钼同时氧化,复合材料表现为失重,形成的氧化层结构疏松,存在大量气孔;保温时间较长时氧化模式为硅的选择性氧化,材料表面形成致密的SiO2氧化层,复合材料表现为增重.同时复合材料的抗氧化性与材料的孔隙率和SiC颗粒大小有关,孔隙率越高,SiC颗粒越小,抗氧化性越差.研究表明MoSi2/SiC复合材料可用作1 300℃下的抗氧化材料.     

叶状ZrO_2/SiO_2二元氧化物薄膜的制备与表征

空气-水界面薄膜的研究具有重要的理论和实际意义。本文采用自组装法制备了ZrO2/SiO2二元氧化物薄膜,并通过红外光谱、扫描电镜、透射电镜等一系列分析手段对其性质进行了表征。红外光谱和元素分析证实了薄膜中Zr、Si的存在,且Zr/Si的物质的量比是1/1.6,比前驱物中的Zr/Si比略大。XRD谱图证明薄膜中有层状结构存在,d值为3.3nm。TEM观察发现,组成薄膜的颗粒为叶片状纳米颗粒,片状颗粒长约100nm到150nm,宽约30nm到50nm,上面能够明显地看到层状结构的痕迹。     

Si_3N_4与TiO_2/SiO_2减反射膜用在单晶硅太阳电池的对比研究

文章对比分析了Si3N4单层减反射膜与TiO2/SiO2双层减反射膜对单晶硅太阳电池性能的影响,发现Si3N4单层减反射膜单晶硅太阳电池短路电流Isc较高。并对这两种减反射膜的批量产品进行抽样检测,结果表明采用TiO2/SiO2双层减反射膜电池总体品质(主要从效率看)相当于或略优于Si3N4单层减反射膜太阳电池,说明TiO2/SiO2双层减反射膜仍比较适于单晶硅太阳电池。     

A2/C表曝型氧化沟工艺设计计算与应用

厌氧池 氧化沟的A2/C处理工艺与A2/O处理工艺相比较,具有相似之处.但除了拥有A2/O法的一些优点外,还具有自身的一些独特优点.文章从脱氮除磷工艺的影响因素角度,详细介绍了A2/C氧化沟工艺参数计算过程和其独特的优点.并通过现场试验的方法,对氧化沟设计参数进行了验证和校核,认为能够满足设计要求.     

KClO3/FeSO4/H2SO4催化氧化合成二芳基偶氮羰酰肼

报道了一种有效的由KClO3/FeSO4/H2SO4催化氧化体系对二芳基卡巴肼进行氧化脱氢,合成二芳基偶氮羰酰肼的新方法.该方法具有反应快速、条件温和、操作简便、原料价廉易得等优点.     

Cr-Mo/SiO2的制备及其催化氧化脱硫研究

采用溶胶—凝胶法制备改性催化剂Cr-Mo/SiO2.通过红外光谱、X射线衍射、比表面和孔隙分析等方法对Cr-Mo/SiO2进行表征,考察Cr-Mo/SiO2用量、H2O2用量、反应温度和反应时间对模型油和直馏柴油氧化脱硫效果的影响.结果表明,各反应条件对模型油氧化脱硫效果均有一定影响,二苯并噻吩较苯并噻吩更易脱除.直馏柴油氧化脱硫正交试验结果显示,各因素对脱硫率的影响大小排序为:反应温度＞H2O2用量＞Cr-Mo/SiO2用量＞反应时间.最佳反应条件下,可使直馏柴油硫含量由994μg/g降至128μg/g,脱硫率达87.11％,油品回收率不低于98％.     

4H-SiC紫外光光电晶体管模拟与分析

根据光电晶体管的物理机理和SiC材料参数,建立了4H-SiC紫外光电晶体管的数值模型,利用Silvco软件对其I-V特性和光谱响应等特性进行了模拟与分析;通过研究4H-SiC紫外光电晶体管不同结构尺寸下的光谱响应特性,对其各区掺杂浓度与厚度等参数进行优化设计。结果表明,优化后的光电晶体管光谱响应范围为200～380 nm,峰值波长为270 nm,相应的响应度为300A/W,而对可见-红外光的响应度均小于2 A/W,具有较高的紫外光分辨率,可以实现在较强的红外及可见光背景下有效地进行紫外光探测。     

4H-SiC功率肖特基二极管可靠性研究进展

4H-SiC功率器件作为一种宽禁带半导体器件,凭借突出的材料优势具有耐压高、导通电阻低、散热好等优势.近年来随着器件的逐步商用,器件的可靠性问题成为新的研究热点.综述了本课题组近期在4H-SiC功率二极管可靠性方面的研究进展,通过高温存储和高压反偏可靠性问题的研究,分析了器件性能退化机制.通过重复雪崩可靠性问题的研究,...     

一种基于第一性原理的4H-SiC结构缺陷计算模型

本文运用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算方法,根据原子尺度上的缺陷特性研究了4H—SiC的位错结构模型,并对4H—SiC基面位错的结构进行分析。建立了一种模型。文章简要介绍了4H-SiC材料中结构缺陷的分子动力学模拟方法,势能模型及主要技术细节。     

H2表面处理形成Al/n型6H-SiC欧姆接触及其退化机制

作者通过氢气表面热处理，获得了具有较好特性的Al／n—6H—SiC欧姆接触．在这种H2处理后的SiC表面，可以直接通过蒸铝(Al)形成欧姆接触，而无须进行退火处理．该方法也适用于低掺杂外延层上的欧姆接触．XPS测试表明，这种欧姆接触是在400℃以上的退化时，由Al及6H—SiC中的Si元素互扩散所致．     

4H-SiC基半超结VDMOSFET单粒子烧毁效应

4H-SiC半超结垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管(VDMOSFET)由于N型底部辅助层(NBAL)的引入,可以采用相对较小深宽比的超结结构,从而降低了制造工艺的成本与难度。利用器件仿真器Atlas建立了器件的二维仿真结构,对4H-SiC超结和半超结VDMOSFET的单粒子烧毁(SEB)效应进行了对比,随后研究了NBAL浓度变化对4H-SiC半超结VDMOSFET抗SEB能力的影响。结果表明,在相同漏电压下,NBAL导致半超结VDMOSFET在N-漂移区/N+衬底结处的电场峰值比超结VDMOSFET的电场峰值降低了27%。超结VDMOSFET的SEB阈值电压(VSEB)为920V,半超结VDMOSFET的VSEB为1 010V,半超结VDMOSFET的抗SEB能力提升了10%。随着NBAL浓度的逐渐增加,半超结VDMOSFET的抗SEB能力先增强后减弱,存在一个最优的NBAL浓度使其抗SEB能力最好。     

新型4H-SiC肖特基二极管的仿真与分析

设计了斜面结构碳化硅肖特基二极管(4H-SiC SBD)并且在器件中加入场环结构,通过基于半导体物理理论的计算机辅助设计软件(Silvaco-TCAD)分析计算了常规结构和新结构SiC-SBD器件的V-I特性、击穿电压、温度热学分布。对比计算结果,可知新结构SiC-SBD器件击穿电压提高至2300V,导通电阻减小,温度热学分布明显优于常规结构SiC-SBD器件。     

低N_2压下Si_3N_4/SiC复相粉末的自蔓延合成初探

探讨了硅粉与碳粉混合料在 0 5～ 0 6MPa的低氮气压下自蔓延高温合成 (SHS)的可行性 ,起始原料中加入适量的Si3N4作稀释剂 ,可促进Si粉向Si3N4转变。C粉量增加时产物粒度减小 ;体系的燃烧温度降低     

Si/SiO_2和Si/SiN_x/SiO_2超晶格的能带结构

利用Kronig-Penney模型从理论上计算了Si/SiO2和Si/SiNx/SiO2多层膜结构中量子阱的能带结构,进一步分析了各亚层薄膜厚度对能带结构和有效质量的影响.结果发现,适当减少亚层的厚度都能使得纳米Si薄膜的带隙发生明显宽化.在Si/SiO2超晶格中,Si量子阱层带隙能量随着Si层厚度的变化符合EPL(eV)=1.6+0.7/d2关系,与我们的计算结果十分吻合.在Si/SiNx/SiO2超晶格系统中,可以通过控制各亚层厚度,尤其是Si和SiNx层厚度,均能够有效地控制发光.     

CuO／SiO2和CuO—ZnO／SiO2催化剂的热分析性质

用差热分析（ＴＧ／ＤＴＡ）技术研究了ＣｕＯ／ＳｉＯ２和ＣｕＯ－ＺｎＯ／ＳｉＯ２催化剂于Ｈ２气下的还原行为和在Ｏ２气下的氧化行为及对其催化性能的影响。结果表明,ＺｎＯ的加入有利于催化剂的热稳定性,并对ＣｕＯ的还原有促进作用;在有氧化气氛存在时,ＺｎＯ的加入不利于保持Ｃｕ＾０的还原态。     

槽栅结构SiC材料IGBT的仿真及优化分析

运用半导体物理理论和功率器件模拟软件（SILVACO-TCAD）,研究了新型宽禁带材料SiC槽栅结构IGBT功率半导体器件的电学特性,模拟了不同厚度和掺杂浓度漂移层和缓冲层的IGBT器件的阈值电压、开关特性和导通特性曲线,并分析了漂移层和缓冲层厚度及掺杂浓度对电学特性的影响。结果表明,当SiC-IGBT功率器件漂移层和缓冲层厚度分别为65 μm和2.5 μm,掺杂浓度分别为1×10¹⁵和5×10¹⁵cm^-3时,得到击穿电压为3400 V,阈值电压为8 V。