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中科院：半導體基礎研究匱乏，我們進入"黑暗森林"

本文刊載于《中國科學院院刊》2023年第2期“科學觀察” 李樹深* 中國科學院半導體研究所半導體超晶格*重點實驗室在“逆全球化”下產業鏈“脫鉤”愈演愈烈，當前我國的科技基礎能力難以支撐實現高水平科技自立自強的*戰略。為此，在黨的
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碳化硅（SiC）與氮化鎵（GaN）

一旦硅開始達不到電路需求，碳化硅和氮化鎵就作為潛在的替代半導體材料浮出水面。與單獨的硅相比，這兩種化合物都能夠承受更高的電壓、更高的頻率和更復雜的電子產品。這些因素可能導致碳化硅和氮化鎵在整個電子市場上得到更廣泛的采用。　　讓我們探討一下碳化硅和氮化鎵之間的主要區別，這將有助于我們了解何時最有效地應用這些化合物。　　碳化硅和氮化鎵之間的電氣差異　　我們可以使用幾個共同特征來分析半導體晶圓材料的能力。以下每個因素都會影響半導體的性能：　　寬帶隙半導體　　氮化鎵（GaN
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IGBT的發展史及測試

絕緣柵雙極晶體管（IGBT）于20世紀80年代初發明、開發并商業化。器件結構（圖4左側）可以設計為在*象限和第三象限（對稱IGBT）的結J1和J2處阻斷電壓，或者僅在*象限（不對稱IGBT）阻斷電壓。IGBT通過使用正柵極偏置創建MOS溝道來工作，該偏置將基極驅動電流輸送到內部寬基極P-N-P雙極晶體管。在同一漂移區內，通過溝道使用電子和通過P-N-P晶體管使用空穴產生集電極電流，稱為MOS雙極電流傳輸。該器件可以通過將柵極電壓降低到零來關閉電子供應。由于采用了寬基極P-N-P晶體管，而不是當
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SiC外延工藝基本介紹

外延層是在晶圓的基礎上，經過外延工藝生長出特定單晶薄膜，襯底晶圓和外延薄膜合稱外延片。其中在導電型碳化硅襯底上生長碳化硅外延層制得碳化硅同質外延片，可進一步制成肖特基二極管、MOSFET、 IGBT 等功率器件，其中應用最多的是4H-SiC 型襯底。由于碳化硅功率器件與傳統硅功率器件制作工藝不同，不能直接制作在碳化硅單晶材料上，必須在導通型單晶襯底上額外生長高質量的外延材料，并在外延層上制造各類器件，所以外延的質量對器件的性能是影響非常大。不同的功率
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十大步驟詳解芯片光刻的流程

在集成電路的制造過程中，有一個重要的環節——光刻，正因為有了它，我們才能在微小的芯片上實現功能。現代刻劃技術可以追溯到190年以前，1822年法國人Nicephore niepce在各種材料光照實驗以后，開始試圖復制一種刻蝕在油紙上的印痕（圖案)，他將油紙放在一塊玻璃片上，玻片上涂有溶解在植物油中的瀝青。經過2、3小時的日曬，透光部分的瀝青明顯變硬，而不透光部分瀝青依然軟并可被松香和植物油的混合液洗掉。通過用強酸刻蝕玻璃板，Niepce在1827年制作了一個d’Amboise主教的雕板相的復制品。
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碳化硅功率器件技術可靠性！

前言：碳化硅產業鏈包含碳化硅粉末、碳化硅晶錠、碳化硅襯底、碳化硅外延、碳化硅晶圓、碳化硅芯片和碳化硅器件封裝環節。其中襯底、外延片、晶圓、器件封測是碳化硅價值鏈中最為關鍵的四個環節，襯底成本占到碳化硅器件總成本的50%，外延、晶圓和封裝測試成本分別為25%、20%和5%。碳化硅材料的可靠性對最終器件的性能有著舉足輕重的意義，從產業鏈各環節探究材料特性及缺陷產生的原因，與上下游企業協同合作提升碳化硅功率器件的可靠性。 1、碳化硅晶錠生長及制備方法碳化硅有多達250余種同質異構體，用于制作功率半
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IGBT失效原因及保護方法

01 關于 IGBT
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SiC MOSFET學習筆記5：車規級功率半導體模塊可靠性標準

功率半導體的車規可靠性標準比較多，主要有美國汽車電子委員會的AEC標準（主要是針對晶圓）和歐洲電力電子中心的AQG324（針對模塊）。今天主要復習AQG324這個標準。先討論一個工程邏輯：任何一個新產品，在設計之初就應該考慮其使用的可靠性，設計有缺陷，后期工藝上是很難彌補的，因此，當可靠性測試出現問題時，首先要考慮設計（產品設計，工藝設計）上的問題。因此，可靠性測試實際上也是對產品設計的一個檢驗。電動汽車的功率半導體，特別是SiC MOSFET或者Si IGBT模塊，因為是用在動力心臟--
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DC-DC電路的環路補償的調試經驗

1、A產品的DC-DC電路受干擾掉電 DC-DC電路設計采用LMR14030芯片實現交流24V轉換成直流5V，給GSM模塊供電，基中LMR14030芯片的EN腳連接一個開關，用于控制電路開關的功能，在小批量生產測試時發現，電路板未安裝外殼的情況下工作正常，安裝外殼后，測試時發現電源會在GSM發送數據時發生掉電的情況。問題的分析解決過程: （1）不安裝外殼時，天線直接接到電路板上面，GSM發送數據時不掉電（2）安裝外殼后，天線不貼在殼子上面而是露在外面，GS
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電源芯片的EN引腳應該如何設計？

電機控制板的24V電源在給電機供電的同時也通過DCDC輸出12V給其他電路供電。在沒有電池時，電機發電為控制板供電，而電機的轉動并非是勻速的，產生了波動較大的電壓，如下圖1所示，黃色線為電機反向發電電壓，綠色則為MP2451輸出的電壓。圖1 電機發電曲線和DCDC的輸出曲線由上圖可以看出，電機的發電電壓VIN大概在6.2V時候就使能了DCDC，遠小于設定的12V輸出電壓，使得DCDC內部的MOS管由于EN的作用一直在快速的導通和關閉，形成了一個噪聲包絡隨著輸入波動的輸出電壓，當電機
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