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《西安理工大学》 2002年
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β碳化硅晶体生长技术的若干基本问题

马剑平  
【摘要】: β碳化硅是碳化硅近200种不同结晶形态中唯一的纯立方结构晶体,载流子迁移率高,电子饱和漂移速度大,更适合于制造电子器件特别是电力电子器件之用。本文探索β碳化硅晶体生长技术的若干基本问题,特别对热系统的设计和热场分布问题,以及用β-SiC薄膜在碳饱和硅熔体中进行液相外延生长的基本工艺问题等进行了研究,获得以下主要创新结果: 1.通过对碳化硅生长设备中石墨坩埚系统的径向组合传热问题的分析讨论,建立了系统热分析的理论模型,提出了绝热层设计的理论依据,解决了坩埚组件热系统的设计问题并设计制作了实际应用的石墨坩埚组件系统。 2.采用有限元分析方法对线圈匝数、电流强度、电流频率等对焦耳热产生速率的影响进行了详细的分析讨论;采用不同的热辐射分析策略,对不同坩埚形状、坩埚顶部开设不同深度的盲孔以及线圈的位置等对热场分布的影响进行了数值分析,解决了感应加热碳化硅晶体生长系统热场设计的主要问题,提出了通过绝热层与盲孔的联合设计获得所需热场设计的思路,给出了根据轴向温度梯度的波动对线圈位置实行动态调节以控制热场的理论依据。 3.对利用硅衬底上的β-SiC薄膜从碳饱和硅熔体中外延生长β-SiC晶体的创新方法进行了工艺探索,介绍了基本工艺参数的获取过程和几个关键工艺问题的解决方法,特别是提出了通过工艺条件的调控来有效抑制6H-SiC等α型同质异构体在β-SiC生长过程中成核生长的工艺方案。 4.对实验样品进行了初步的结构特征分析和特性分析,在样品的Raman测试谱中发现了二级Raman散射的证据;利用硅衬底上的β-SiC薄膜从碳饱和硅熔体中外延生长出这β-SiC晶体。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TN304.054

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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5 马剑平,卢刚,陈治明,杭联茂,雷天民,封先锋;用碳饱和硅熔体制备的3C-SiC薄片及其光致发光[J];西安电子科技大学学报;2001年04期
【共引文献】
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10 安霞,庄惠照,杨利,薛成山,李怀祥;在(111)Si衬底上磁控溅射纳米SiC薄膜的退火效应[J];微纳电子技术;2002年05期
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6 郑国洪;谢明华;;大功率表面贴装器件散热设计及组装解决方案[A];2007中国高端SMT学术会议论文集[C];2007年
7 邴继兵;;高密度PCB再流焊工艺过程的热变形仿真分析[A];2007中国高端SMT学术会议论文集[C];2007年
8 刘超;张冬仙;何玉琳;;微纳米尺度光热膨胀机制的理论与实验研究[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
9 张明瑜;黄启忠;朱建军;王秀飞;张福勤;;C/C刹车材料的摩擦特性及其数值模拟[A];第20届炭—石墨材料学术会论文集[C];2006年
10 欧阳新萍;王太峰;;一种新型便携式制冷保温容器的试验研究[A];第五届全国低温生物医学及器械学术大会会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈一峰;低维碳化硅的VLS自组装生长研究[D];电子科技大学;2010年
2 高丽丽;N掺杂p型Mg_xZn_(1-x)O薄膜的制备及相关问题的研究[D];吉林大学;2011年
3 邓蕊;ZnO基光电薄膜的物性研究及光电器件的设计与制备[D];吉林大学;2011年
4 刘秉策;ZnO/Si异质结构晶界行为及其载流子输运机制研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 刘海霞;ZnO半导体材料的形貌、微结构调控及其性能研究[D];山东大学;2011年
6 马格林;一种新的SiC外延材料质量评估方法[D];西安电子科技大学;2011年
7 陈达;3C-SiC/Si异质外延生长与肖特基二极管伏安特性的研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 张磊;锗硅低维量子结构制备研究[D];浙江大学;2011年
9 喻宏;快堆钠火分析研究[D];中国原子能科学研究院;2001年
10 王玫;β-SiC薄膜的低温沉积及特性研究[D];北京工业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李明亮;碳化硅基热电材料的制备及性能研究[D];郑州大学;2010年
2 李金鑫;固态烧结法制备的Pr~(3+)掺杂12CaO·7Al_2O_3粉体发光性质研究[D];东北师范大学;2010年
3 王昊;高阻缓冲层与高迁移率GaN基HEMT材料生长研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 倪明刚;应变MOS器件特性研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 李栋才;晶体硅太阳能电池丝网印刷工艺优化的研究[D];北京交通大学;2011年
6 杨跃;新型GaAs基和Si基光电子材料系的研究[D];北京邮电大学;2011年
7 王艳;磁控溅射SiGe薄膜的制备工艺及性能研究[D];太原科技大学;2011年
8 王飞久;硫基半导体纳米晶或量子点的制备及应用[D];上海师范大学;2011年
9 王蒙;超大规模集成电路制造工艺中对消除1/f噪声影响的研究[D];复旦大学;2011年
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【同被引文献】
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1 宗培,王志国,仲晨华,殷沐德;TIG熔修对焊接接头的金相组织及断裂韧性的影响[J];兵器材料科学与工程;2003年05期
2 张伟;发展微电子材料是基础──访中科院院士、半导体材料物理学家王占国[J];半导体技术;2001年01期
3 杨克武,潘静,杨银堂;SiC半导体材料及其器件应用[J];半导体情报;2000年02期
4 简红彬;康建波;于威;马蕾;彭英才;;SiC薄膜的化学汽相沉积及其研究进展[J];微纳电子技术;2006年01期
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7 余明斌,马剑平,罗家骏,陈治明;在硅衬底上用HFCVD法生长的纳米SiC薄膜及其室温光致发光[J];半导体学报;2000年07期
8 余明斌,杨安,余宁梅,马剑平;用ECRCVD法制备的纳米碳化硅薄膜及其室温下的强光发射[J];半导体学报;2002年03期
9 陈治明;碳化硅电力电子器件及其制造工艺新进展[J];半导体学报;2002年07期
10 张洪涛,徐重阳,邹雪城,王长安,赵伯芳,周雪梅,曾祥兵;纳米4-H碳化硅薄膜的掺杂现象[J];半导体学报;2002年07期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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1 邹春红;徐志锋;王振军;余欢;;连续C_f/Al复合材料碳纤维SiC涂层研究进展[J];特种铸造及有色合金;2013年05期
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3 杨立文;李翠;蒋秉轩;杨志民;;SiC单晶生长的热场模拟及其在籽晶固定方面的应用[J];稀有金属;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 赵建民;SiC高温陶瓷涂层的制备及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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4 梁武;SiC/SiO_2复合涂层的制备及抗氧化性能研究[D];中南大学;2012年
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【二级参考文献】
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3 雷天民,陈治明,余明斌,马剑平,胡宝宏,王建农;Si衬底上外延3C-SiC薄层的XPS分析[J];半导体学报;2000年03期
4 余明斌,马剑平,罗家骏,陈治明;在硅衬底上用HFCVD法生长的纳米SiC薄膜及其室温光致发光[J];半导体学报;2000年07期
5 廖良生,鲍希茂,王水凤,闵乃本;硅基多孔β-SiC蓝光发射的稳定性[J];半导体学报;1996年01期
6 杨修春,韩高荣,张孝彬,丁子上;SiC纳米粉的光致发光研究[J];半导体学报;1998年06期
7 王引书,李晋闽,张方方,林兰英;Si(100)面上3C-SiC的生长[J];半导体学报;1999年07期
8 杨修春,韩高荣,李福 ,丁子上,周国治;SiC纳米粉表面研究[J];无机材料学报;1998年01期
【相似文献】
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3 V.P.BHATT;R.M.PATEL;黄凤英;;硅胶体中TGS单晶的生长[J];红外技术;1983年03期
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10 赵达文;李秋书;郝维新;;相场模型模拟强界面能各向异性作用下晶体生长[J];铸造技术;2011年03期
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3 赵颖;赵剑峰;吕玉兵;代小虎;仓怀兴;王耀萍;黄巨富;;两种新型固氮酶组分Ⅰ蛋白的晶体生长研究[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年
4 金蔚青;;二十一世纪晶体生长机理研究的新概念——无量纲参数研究材料制备科学[A];第15届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2009年
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8 侍敏莉;陆宝亮;徐家跃;;氟化钙晶体的生长与缺陷研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
9 刘岩;艾飞;王锦昌;冯楚德;;空间通用型综合材料实验装置研制[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会’2004学术交流会论文集[C];2004年
10 周圣明;王军;邹军;黄涛华;周健华;谢自力;韩平;张荣;;非极性GaN衬底晶体生长及其上非极性膜制备[A];第14届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2006年
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1 杨志奇;第十六届国际晶体生长会议在京召开[N];中国建材报;2010年
2 记者 王桂兰;第三届亚洲晶体生长与晶体技术会议举行[N];中国建材报;2005年
3 杨志奇;人工晶体折射多彩人生[N];科学导报;2005年
4 田力文;京运通 太阳能级硅单晶设备占国内60%份额[N];中国电子报;2008年
5 耿挺;活跃在国际舞台上的中国晶体[N];上海科技报;2008年
6 本报记者 胡木成;让卫星耳聪 让导弹目明[N];科技日报;2001年
7 本报记者 张晔通讯员 罗静;闵乃本:醉心晶体“大力神”[N];科技日报;2007年
8 通讯员 段同刚 高琴伟;晶龙集团虎年“开门红”[N];河北日报;2010年
9 实习生 孙淼;人工晶体:展现科学华彩[N];科技日报;2005年
10 本报记者 赵秋丽通讯员 王静;把理想融进晶体世界[N];光明日报;2007年
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1 程旻;不同pH值下磷酸二氢钾晶体成核及生长的微观热动力学研究[D];重庆大学;2010年
2 汪盛;用原子力显微镜(AFM)进行蛋白质晶体生长及成核研究[D];重庆大学;2003年
3 李新林;TiC颗粒增强镁基复合材料的制备[D];吉林大学;2005年
4 杜伟;MgB_2超导单晶生长研究[D];山东大学;2005年
5 赵明莲;PHA颗粒结合蛋白的表达、结晶与X射线衍射分析[D];清华大学;2005年
6 高磊;近化学计量比铌酸锂晶体生长与性质研究[D];山东大学;2006年
7 那木吉拉图;新型紫外可调谐激光材料氟化物晶体生长与性能的研究[D];天津大学;2003年
8 潘劲松;钙钛矿型铁电固溶体在准同型相界附近的结构和性能[D];清华大学;2006年
9 陈捷;上称重法生长掺稀土钨酸钆钾及若干新晶体结构设计与制备[D];福州大学;2010年
10 任秀娥;KDP和ADP晶体生长的各向异性研究[D];大连理工大学;2013年
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2 江昌明;有机非线性光学材料—L-苹果酸脲的制备及光学效应研究[D];南京工业大学;2004年
3 叶红勇;纳米氧化锌的制备与表征[D];吉林大学;2006年
4 张亮;晶体生长中的计算机控制研究[D];长春理工大学;2005年
5 姚立辉;优质大尺寸Nd:YAG激光晶体的生长与物性研究[D];长春理工大学;2008年
6 李云南;溶液过饱和度和氘化程度对KDP/DKDP晶体光学性能影响的研究[D];山东大学;2005年
7 彭玲;聚集体的状态对蛋白质晶体生长的影响[D];山东师范大学;2006年
8 胡明举;晶体生长的计算机仿真研究[D];长春理工大学;2005年
9 李俊;Nd:KGW多波长激光晶体生长与性能研究[D];长春理工大学;2004年
10 赵东辉;基于生物矿化的不同晶型与形貌碳酸钙研究[D];河南大学;2009年
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