目　 錄
CONTENTS
　　　　　主編、參編一覽
緒　論　　新一代功率半導(dǎo)體研發(fā)趨勢
　　一、對新一代功率半導(dǎo)體的期望 2
　　二、應(yīng)對5G、xEV的需求擴大問題 2
　　三、總結(jié) 3
第一篇　　新一代功率半導(dǎo)體的開發(fā)
第一章　SiC功率半導(dǎo)體
第一節(jié)　  SiC單晶生長中晶體缺陷的產(chǎn)生機制及其控制方法
　　一、引言 6
　　二、基于物理氣相升華法的SiC塊狀單晶材料生長 7
　　三、SiC塊狀單晶中存在的晶體缺陷 9
　　四、SiC塊狀單晶生長中基平面位錯的產(chǎn)生機理 10
　　五、總結(jié) 13
第二節(jié)　  排除氧化工藝的高質(zhì)量SiC MOS界面形成
　　一、SiC MOSFET的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) 15
　　二、理解具有不同晶面和受主密度的SiC MOSFET的
　　　　遷移率限制因素 16
　　三、基于氬氣熱處理的界面碳缺陷檢測和減少 20
　　四、排除氧化工藝形成高質(zhì)量SiC MOS界面 23
　　五、總結(jié) 27
第三節(jié)　  SiC電學(xué)特性的空間分辨測量
　　一、引言 29
　　二、載流子復(fù)合壽命測量技術(shù) 29
　　三、高空間分辨率測量（破壞性測量） 30
　　四、無損深度分析測量 33
　　五、表面復(fù)合速度 36
　　六、總結(jié) 36
第四節(jié)　  SiC功率半導(dǎo)體器件中電阻主要影響因素分析
　　一、分析SiC MOSFET反型層遷移率的模型和方法 37
　　二、SiC MOS反型層遷移率模型的構(gòu)建 42
　　三、總結(jié) 48
第二章　GaN功率半導(dǎo)體
第一節(jié)　  GaN功率半導(dǎo)體開發(fā)的現(xiàn)狀與實用化
　　一、引言 51
　　二、GaN功率器件的優(yōu)勢 52
　　三、GaN功率器件的發(fā)展趨勢 53
第二節(jié)　  酸性氨熱法制備GaN單晶技術(shù)
　　一、引言 60
　　二、基于氨熱法的晶體生長 61
　　三、晶體質(zhì)量評估 62
　　四、總結(jié) 69
第三節(jié)　  基于DLTS法的GaN點缺陷評估技術(shù)
　　一、引言 70
　　二、p-GaN的DLTS 70
　　三、正向電流導(dǎo)通效應(yīng) 73
　　四、總結(jié) 80
第四節(jié)　  高耐壓GaN功率器件
　　一、引言 81
　　二、PSJ器件 84
　　三、PSJ器件的量產(chǎn)性 91
　　四、總結(jié) 93
第三章　金剛石功率半導(dǎo)體
第一節(jié)　  金剛石功率FET開發(fā)的現(xiàn)狀和實用化可能性
　　一、金剛石作為p型半導(dǎo)體的優(yōu)勢 95
　　二、逆變器電路的普及進展意外地緩慢，原因在于噪聲 96
　　三、將2DHG應(yīng)用于溝道層的金剛石MOSFET 100
　　四、總結(jié)與展望 107
第二節(jié)　  金剛石異質(zhì)外延晶體生長及其在金剛石FET中的應(yīng)用
　　一、引言 109
　　二、目前的異質(zhì)外延金剛石生長研究 109
　　三、藍寶石襯底上的異質(zhì)外延金剛石生長 110
　　四、在傾斜藍寶石襯底上使用臺階流模式的異質(zhì)外延
　　　　金剛石生長 114
　　五、異質(zhì)外延金剛石上的金剛石FET制作 117
　　六、總結(jié) 118
第三節(jié)　  使用金剛石半導(dǎo)體的耐高溫器件制造和性能提高
　　一、引言 120
　　二、耐高溫金剛石肖特基二極管的制造 121
　　三、耐高溫金剛石功率器件的制造 123
　　四、耐高溫金剛石晶體管的制造 126
　　五、總結(jié) 127
第四節(jié)　  通過NO2吸附和Al2O3鈍化改善金剛石FET的熱穩(wěn)
　　　　  定性和大電流工作
　　一、引言 129
　　二、通過NO2吸附和Al2O3鈍化實現(xiàn)高密度二維空穴氣的
　　　　熱穩(wěn)定化 129
　　三、實現(xiàn)金剛石FET在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定工作 131
　　四、在多晶金剛石襯底上實現(xiàn)超過1 A/mm的
　　　　大電流FET 134
　　五、總結(jié) 135
第四章　Ga2O3（氧化鎵）功率半導(dǎo)體
第一節(jié)　  型氧化鎵功率器件開發(fā)
　　一、引言 137
　　二、對功率器件應(yīng)用至關(guān)重要的Ga2O3物性 137
　　三、Ga2O3晶體管 138
　　四、Ga2O3二極管 142
　　五、Ga2O3器件實用化的挑戰(zhàn) 143
　　六、總結(jié) 144
第二節(jié)　  型氧化鎵晶體的高純度生長方法
　　一、引言 146
　　二、型氧化鎵的鹵化物氣相生長 146
　　三、型氧化鎵的三鹵化物氣相外延生長 154
　　四、總結(jié) 156
第三節(jié)　  型氧化鎵襯底晶體和外延膜的高質(zhì)量化技術(shù)
　　一、型氧化鎵塊狀單晶襯底 157
　　二、型氧化鎵的同質(zhì)外延生長技術(shù) 160
　　三、總結(jié) 168
第四節(jié)　  利用MIST DRY(r)法研制型氧化鎵功率半導(dǎo)體
　　一、引言 169
　　二、型氧化鎵（-Ga2O3）的特點 170
　　三、霧化CVD法 172
　　四、-Ga2O3功率半導(dǎo)體器件 173
　　五、總結(jié) 178
第五節(jié)　  霧化CVD法半導(dǎo)體制造設(shè)備
　　一、引言 180
　　二、霧化CVD法的研發(fā) 180
　　三、霧化CVD法的原理 181
　　四、利用霧化CVD法生長Ga2O3的技術(shù) 183
　　五、總結(jié) 190
第二篇　　新一代功率半導(dǎo)體的封裝技術(shù)和可靠性
第一章　功率半導(dǎo)體與器件的封裝技術(shù)
第一節(jié)　  新一代功率半導(dǎo)體所需的封裝技術(shù)
　　一、引言 194
　　二、WBG功率半導(dǎo)體的接合 195
　　三、展望 205
第二節(jié)　  高精度功率半導(dǎo)體仿真技術(shù)
　　一、引言 208
　　二、SiC-MOSFET模型的建模方法 208
　　三、開關(guān)操作的驗證 211
　　四、設(shè)備模型的應(yīng)用案例 213
　　五、總結(jié) 215
第二章　功率半導(dǎo)體與器件的評估
第一節(jié)　  用于功率半導(dǎo)體封裝的接合材料特性評估方法
　　一、引言 216
　　二、需要的特性 216
　　三、接合材料的發(fā)展趨勢 217
　　四、接合部的特性評估方法 218
　　五、總結(jié) 226
第二節(jié)　  SiC功率半導(dǎo)體封裝技術(shù)
　　一、引言 228
　　二、WBG功率半導(dǎo)體的特性 229
　　三、SiC功率半導(dǎo)體的封裝技術(shù) 229
　　四、總結(jié) 238
第三節(jié)　  新一代功率半導(dǎo)體的封裝材料和壽命預(yù)測仿真
　　一、引言 239
　　二、傳熱-結(jié)構(gòu)耦合仿真框架 239
　　三、壽命預(yù)測式 241
　　四、壽命預(yù)測仿真的評估案例 242
　　五、密封樹脂的特性參數(shù)和壽命預(yù)測的方差分析 244
　　六、損傷參數(shù)預(yù)測公式W與實驗結(jié)果的比較驗證 245
　　七、總結(jié) 246
第三篇　　新一代功率半導(dǎo)體的應(yīng)用案例
第一章　汽車領(lǐng)域新一代功率半導(dǎo)體的實用化
第一節(jié)　  用SiC功率半導(dǎo)體開發(fā)電動汽車
　　一、引言 250
　　二、用于降低成本的超低損耗SiC-MOSFET 251
　　三、總結(jié) 259
第二節(jié)　  電動飛機建模技術(shù)的最新趨勢和新材料功率半導(dǎo)體在
　　　　  飛行汽車中的應(yīng)用效果
　　一、引言 261
　　二、飛行汽車的建模技術(shù) 262
　　三、通過新材料功率半導(dǎo)體的應(yīng)用提高電動飛機性能 268
　　四、總結(jié) 271
第二章　SiC功率器件在超高壓設(shè)備中的應(yīng)用
　　一、引言 272
　　二、超高壓開關(guān)模塊 272
　　三、超高壓直流電源 275
　　四、在醫(yī)療設(shè)備方面的應(yīng)用 278
　　五、總結(jié) 279
第三章　其他領(lǐng)域新一代功率半導(dǎo)體的實用化
第一節(jié)　  應(yīng)用于空調(diào)的功率半導(dǎo)體
　　一、白色家電的功率半導(dǎo)體 281
　　二、RAC的節(jié)能規(guī)定 281
　　三、RAC中功率半導(dǎo)體的主要用途 282
　　四、RAC在實際運行中的節(jié)能措施 287
　　五、逆變器電路 290
　　六、白色家電的目前狀況 292
　　七、總結(jié) 292
第二節(jié)　  SiC混合模塊在電動列車中的應(yīng)用