宽带隙半导体材料SiC研究进展及其应用

SiC是第 3代宽带隙半导体的核心材料之一 ,具有极为优良的物理化学性能 ,应用前景十分广阔 .本文综合介绍SiC的基本特性 ,材料的生长技术 (包括体单晶生长和薄膜外延生长技术 ) ,SiC基器件的研发现状 ,应用领域及发展前景 .同时还介绍了作者用脉冲激光淀积法在Si衬底上制备出单晶 4H

碳化硅宽带隙半导体材料生长技术及应用(英文)

概括了宽带隙半导体材料碳化硅的主要特性及生长方法,介绍了其在微电子及光电子领域的应用,并对其发展动态及存在问题进行了简要评述。

宽带隙半导体材料首次用于制作新型太阳能电池

厦门大学采用氧化锌和硒化锌两种宽带隙半导体材料，成功研制出一种新型太阳能电池，大大稳定了太阳能电池的性能并延长了其使用寿命，在国际上首次实现了宽带隙半导体在太阳能电池中的应用。

新型宽带隙半导体材料获进展 促进深紫外光子学发展

厦大自主研发的新型宽带隙半导体材料为深紫外光子学的发展提供了新的思路和方向。它的”秘诀“在于材料纯度和结构质量高，通过其中激子和光子的相互转化特性可以轻松实现深紫外光的发射，从而大大提升激光器件的发光能效。近期，相关研究成果刊登在《自然》出版集团旗下的在线开放刊物《科学报道》上。

宽带隙半导体材料太阳能电池

厦门大学物理与机电工程学院康俊勇教授课题组研发成功一种新型太阳能电池,即将氧化锌和硒化锌两种宽带隙半导体材料用作太阳能电池,从而大大稳定了太阳能电池的性能并使其寿命延长。这也是国际上首次实现了宽带隙半导体在太阳能电池中的应用。

宽带隙半导体CdAl_2S_4电子结构、弹性和光学性质的研究

采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算方法,对宽带隙半导体Cd Al_2S_4的晶格结构、电学、弹性和光学性能进行了系统的研究.研究结果表明：Cd Al2S4为直接带隙的宽带隙半导体材料;是弹性稳定的具有各向异性的延展性材料;该晶体的光学性质在中能区（3.5~12.5 e V）具有较强的各向异性,其强反射峰处于紫外能量区域,因此其可用作紫外光探测或屏蔽材料.

第三代半导体材料生长与器件应用的研究

着重论述了以 ＳｉＣ和ＧａＮ为代表的第三代半导体材料的生长、器件及应用在近几年的发展情况．分析了目前常用的和正在研究的几种衬底材料，介绍了制备引ＳｉＣ和ＧａＮ单晶的方法．分析了ＳｉＣ和ＧａＮ器件工艺目前存在的问题和今后的研究方向．总结了ＳｉＣ和ＧａＮ器件的研制情况，指出单晶质量是限制器件发展的主要因素．分析了ＳｉＣ和ＧａＮ器件的目前应用和未来的市场前景，指出了ＳｉＣ和ＧａＮ材料、器件今后的研究重点和今后的发展方向．

半导体信息功能材料与器件的研究新进展

首先简要地介绍了作为现代信息社会基础的半导体材料和器件极其重要的地位,进而回顾了近年来半导体光电信息功能材料,包括半导体微电子、光电子材料,宽带隙半导体材料,自旋电子材料和有机光电子材料等的研究进展,最后对半导体信息功能材料的发展趋势做了评述。

一种新型环境半导体材料——β-FeSi_2

文章叙述了β-FeSi2环境半导体材料的晶体和半导体的基本性质:它具有0.80ev～0.89ev的直接带隙,对于红外波长有很高的吸收率;它掺入不同杂质的同时制成P型和N型半导体,避免了由于半导体两只脚材料的热膨胀系数不同而引起的热电元器件制作上的困难。文章还介绍了近些年来国内外的研究现状,同时还指出了存在的问题和研究方向。

超宽禁带半导体氧化镓器件热问题的解决策略

氧化镓是一种具有超宽带隙(4.5~4.9 eV)以及高达8 MV/cm理论临界击穿场强的半导体材料,在电子器件领域正迅速崭露头角。其以卓越的电子特性被业界广泛看好,有望成为继碳化硅和氮化镓之后的新一代半导体材料,在高频、高功率应用中发挥重要作用。

第三代半导体材料的发展及应用

以Si和GaAs为代表的传统半导体材料的高速发展推动了微电子、光电子技术的迅猛发展。然而受材料性能所限,用这些材料制成的器件大都只能在200℃以下的热环境下工作,且抗辐射、耐高击穿电压性能以及发射可见光波长范围都不能满足现代电子技术发展对高温、高频、高压以及抗辐射、能发射蓝光等提出的新要求。而以SiC、GaN、金刚石为代表的宽禁带半导体材料具有禁带宽度大、击穿电压高、热导率大、电子饱和漂移速度高、介电常数小、抗辐射能力强、良好的化学稳定性等独特的性能,使其在光电器件、高频大功率、高温电子器件等方面倍受青睐,被誉为发展前景十分广阔的第三代半导体材料。

GaN——第三代半导体的曙光

自从蓝色ＧａＮ／ＧａＩｎＮＬＥＤｓ研制成功之后，氮化物逐渐成为化合物半导体领域中一颗耀眼的新星．简要介绍了ＧａＮ的基本特性．探讨了材料的生长技术，包括衬底的选择和外延方法．最后给出了ＧａＮ基器件，如ＬＥＤｓ、ＬＤｓ、ＦＥＴｓ和探测器等的发展现状，同时描绘了氮化物器件的应用领域和未来的发展前景．

半导体ZnO晶体生长及其性能研究进展

ZnO晶体是直接宽带隙半导体材料,室温下禁带宽度为3.37eV,激子束缚能为60meV。其禁带宽度对应紫外光的波长,有望开发蓝绿光、蓝光、紫外光等多种发光器件。对ZnO晶体的生长方法及研究进展做了简要的叙述。

半导体激光器的发展及其应用

本文对半导体激光器的工作原理。

金刚石半导体商用加速

近日,日本千叶大学的科学家宣布他们已经开发出一种使用激光制造金刚石晶片的方法,有望为下一代半导体提供助力。虽然目前硅仍然是半导体的主要材料,但是氮化镓、碳化硅宽带隙使半导体材料能够在更高的电压、频率和温度下更有效地发挥作用。随着电动汽车采用的加速,对宽带隙的碳化硅元件需求也是越来越大。

国产替代逻辑持续兑现第三代半导体站上风口

第三代半导体也被称为宽带隙半导体,主要是以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的半导体材料,可应用于光电、电力电子和微波射频等领城,其中,碳化硅目前主要是.用在650V以上的高压功率器件领域,而氮化镓主要是用在650V以下的中低压功率器件领域及微波射频和光电领域。第三代半导体是5G、人工智能、工业互联网等多个“新基建”领域的重要材料,也是各国半导体研究领域的热点。

直接带隙硅基超晶格Ⅵ_((A))/Si_m/Ⅵ_((B))/Si_m/Ⅵ_((A))的设计

Si基光发射材料由于它具有与先进的Si微电子技术兼容和成本低廉的优势,是光电子集成(OEIC)工程应用的首选材料.但由于体材料Si属于间接带隙半导体,不可能成为有效的光发射体.如何设计具有直接带隙硅基材料,备受实验研究工作者和材料设计理论工作者的关注.本文介绍一种新的硅基超晶格Ⅵ(A)/Sim/Ⅵ(B)/Sim/Ⅵ(A)的能带结构计算.在密度泛函理论框架内,采用混合基从头算赝势法模拟计算表明,其中Se/Si6/O/Si6/Se及Se/Si6/S/Si6/Se超晶格具有相当理想的直接带隙特征,其带隙处于红外波段.预期这类新材料及有关器件会有优越的光发射和各种光学性能,其制作也可较方便地与硅微电子工艺兼容.预计该材料在信息光电子领域将有强大的应用潜力.

押注碳化硅和氮化镓材料发展IEEE发布宽带隙半导体技术路线图

近日,为了促进宽带隙(WBG)半导体技术的发展,IEEE电力电子学会(PELS)发布了宽带隙功率半导体(ITRW)的国际技术路线图。该路线图确定了宽带隙技术发展的关键趋势、设计挑战、潜在应用领域和未来应用预测。什么是宽带隙半导体宽带隙半导体指的是在室温下带隙大于2.0eV的半导体材料,如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。这类材料的带隙(绝缘态和导电态之间的能量差)明显大于硅。

全球氮化镓激光器材料及器件研究现状

氮化物半导体材料，也称为氮化镓（GaN）基材料，是继硅（Si）、砷化镓（GaAS）之后的第3代半导体材料，包含了GaN、氮化铝（AlN）和氮化铟（InN）及它们的合金（禁带宽度范围为0．7～6．2eV），是直接带隙半导体，