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第三代半导体产业发展与趋势展望

新华文摘 2021年第21期 140-145页

作者：吴玲赵璐冰第三代半导体产业技术创新战略联盟

第三代半导体材料是指氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等带隙宽度明显大于硅(Si,1.1~1.3 V)和砷化镓(GaAs.1.4 V)的宽禁带半导体材料,具备击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能,以宽禁带半导体材料为基础制备的... 详细信息

第三代半导体材料是指氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等带隙宽度明显大于硅(Si,1.1~1.3 V)和砷化镓(GaAs.1.4 V)的宽禁带半导体材料,具备击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能,以宽禁带半导体材料为基础制备的电子器件是支撑下一代移动通信、新能源汽车、高速列车、能源互联网、国防军工等产业自主创新发展和转型升级的关键核心器件,在国家安全(打破战略平衡的战略物资)、国家经济安全(能源、交通、通信)和传统产业转型升级(低碳、智能)方面均起到核心支撑作用。

关键词：国家经济安全国防军工战略平衡转型升级宽禁带半导体材料抗辐射能力新能源汽车能源互联网

Influence of initial growth conditions and Mg-surfactant on the quality of GaN film grown by MOVPE

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Journal of Semiconductors 2015年第2期36卷 34-37页

作者：曹峻松吕欣赵璐冰曲爽高伟 State Key Laboratory of Solid-State Lighting Beijing Solid-State Lighting Science and Technology Promotion Center Institute of Semiconductors Chinese Academy of Sciences Shandong Inspur Huaguang Optoelectronics Co. LTD.

The initial growth conditions of a 100 nm thick GaN layer and Mg-surfactant on the quality of the GaN epilayer grown on a 6H-SiC substrate by metal-organic vapor phase epitaxy have been investigated in this research. Experimental results have shown that a high V/III ratio and the initially low growth rate of the GaN layer are favorable for two-dimension growth and surface morphology of GaN and the formation of a smoother growth surface. Mg-surfactant occurring during GaN growth can reduce the dislocations density of the GaN epilayer but increase the surface RMS, which are attributed to the change of growth mode.

关键词： metalorganic vapor phase epitaxy gallium nitride high resolution X-ray diffraction

Integrated physics package of a chip-scale atomic clock

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Chinese Physics B 2014年第7期23卷 470-474,I0003页

作者：李绍良徐静张志强赵璐冰龙亮吴亚明 State Key Laboratory of Transducer Technology Shanghai Institute of Microsystem and Information TechnologyChinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

The physics package of a chip-scale atomic clock （CSAC） has been successfully realized by integrating vertical cavity surface emitting laser （VCSEL）, neutral density （ND） filter, λ/4 wave plate, 87Rb vapor cell, photodiode （PD）, and magnetic coil into a cuboid metal package with a volume of about 2.8 cm3. In this physics package, the critical component, 87Rb vapor cell, is batch-fabricated based on MEMS technology and in-situ chemical reaction method. Pt heater and thermistors are integrated in the physics package. A PTFE pillar is used to support the optical elements in the physics package, in order to reduce the power dissipation. The optical absorption spectrum of 87Rb D1 line and the microwave frequency correction signal are successfully observed while connecting the package with the servo circuit system. Using the above mentioned packaging solution, a CSAC with short-term frequency stability of about 7 × 10^-10τ-1/2 has been successfully achieved, which demonstrates that this physics package would become one promising solution for the CSAC.

关键词： chip-scale atomic clock (CSAC) physics package 87Rb vapor cell coherent population trapping(CPT)

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MEMS光敏BCB硅—硅键合工艺研究

传感器与微系统 2014年第8期33卷 48-51页

作者：赵璐冰徐静钟少龙李绍良吴亚明中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

光敏BCB作为粘结介质进行键合工艺实验研究。实验中选用XUS35078负性光敏BCB,提出了优化的光刻工艺参数,得到了所需要的BCB图形层,然后将两硅片在特定的温度与压力条件下完成了BCB键合。测试表明:该光敏BCB具有较小的流动性和较低的塌... 详细信息

光敏BCB作为粘结介质进行键合工艺实验研究。实验中选用XUS35078负性光敏BCB,提出了优化的光刻工艺参数,得到了所需要的BCB图形层,然后将两硅片在特定的温度与压力条件下完成了BCB键合。测试表明:该光敏BCB具有较小的流动性和较低的塌陷率。键合后的BCB胶厚约为11.6μm,剪切强度为18MPa,He细检漏率小于5.0×10-8atm·cm3/s。此键合工艺可应用于制作需要低温工艺且不能承受高电压的MEMS器件。

关键词：光敏BCB 光刻低温键合剪切强度气密性

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SiC MOSFET功率器件标准研究

标准科学 2021年第12期 79-84页

作者：高伟赵璐冰第三代半导体产业技术创新战略联盟

本文结合SiC MOSFET国际标准进展,分析了阈值电压漂移、偏压温度不稳定性、体二极管退化测试标准的制定难点;同时,根据国内外产业发展现状、我国技术标准进展,分析了测试设备精度、新型封装、动态可靠性等关键问题与标准制定面临的挑战... 详细信息

本文结合SiC MOSFET国际标准进展,分析了阈值电压漂移、偏压温度不稳定性、体二极管退化测试标准的制定难点;同时,根据国内外产业发展现状、我国技术标准进展,分析了测试设备精度、新型封装、动态可靠性等关键问题与标准制定面临的挑战,并提出了首先定位团体标准制定的工作机制,以期以技术标准的研制支撑产业的市场化发展。

关键词： SiC MOSFET 碳化硅功率开关器件团体标准第三代半导体

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基础实验中光速和介质折射率测量方法的研究

大学物理 2004年第10期23卷 56-58页

作者：伍雁雄张姝赵璐冰徐璐夏顺保高立模南开大学物理科学学院2000级基地班南开大学物理科学学院

采用一种新型光速测定仪测量光速和介质折射率,对测量方法进行了研究和改进,分析了测量误差的来源.在此基础上,采用精密数字相位计代替示波器测量相位,设计了新的测量方案,并采用最小二乘法进行线性拟合,从而提高了测量精度,其精度达到... 详细信息

采用一种新型光速测定仪测量光速和介质折射率,对测量方法进行了研究和改进,分析了测量误差的来源.在此基础上,采用精密数字相位计代替示波器测量相位,设计了新的测量方案,并采用最小二乘法进行线性拟合,从而提高了测量精度,其精度达到±0.1%.

关键词：光程差折射率数字相位计李萨如图形最小二乘法

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HVPE法生长GaN厚膜弯曲的分析

半导体技术 2008年第S1期33卷 164-166页

作者：赵璐冰于彤军陆羽李俊杨志坚张国义北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

异质外延生长和降温过程中的失配会引起HVPE厚膜样品的弯曲,较大的弯曲会导致薄膜开裂和剥落。利用高分辨X射线衍射仪(XRD)分析,HVPE生长的不同厚度GaN样品的弯曲。对于同一个样品,X射线出射狭缝分别用1mm的标准狭缝和50μm的小狭缝测量... 详细信息

异质外延生长和降温过程中的失配会引起HVPE厚膜样品的弯曲,较大的弯曲会导致薄膜开裂和剥落。利用高分辨X射线衍射仪(XRD)分析,HVPE生长的不同厚度GaN样品的弯曲。对于同一个样品,X射线出射狭缝分别用1mm的标准狭缝和50μm的小狭缝测量,发现(0002)面摇摆曲线的半宽有明显变化。通过计算和比较,采用标准狭缝测得的(0002)面摇摆曲线的展宽是由弯曲和位错共同引起的,而弯曲表现得更为显著,小狭缝的展宽主要反应样品位错的信息。通过不同狭缝半宽的测量,得到了不同厚度GaN厚膜样品的曲率和位错密度。

关键词：氢化物气相外延厚膜弯曲 X射线

第3代半导体发展概述及我国的机遇、挑战与对策

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新材料产业 2016年第11期 6-13页

作者：郝建群高伟赵璐冰曹峻松吕欣阮军北京半导体照明科技促进中心中关村半导体照明联合创新重点实验室

第3代半导体材料是指带隙宽度明显大于硅（S i）（1.1e V）和砷化镓（G a A s）（1.4e V）的宽禁带半导体材料。它具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能，是固态光源、下一代射频和电力... 详细信息

第3代半导体材料是指带隙宽度明显大于硅（S i）（1.1e V）和砷化镓（G a A s）（1.4e V）的宽禁带半导体材料。它具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能，是固态光源、下一代射频和电力电子器件的“核心”，在半导体照明、消费类电子、5G移动通信、新能源汽车、智能电网、轨道交通等领域有广阔的应用前景，有望突破传统半导体技术的瓶颈，与第1代、第2代半导体技术互补，对节能减排、产业转型升级、催生新的经济增长点发挥重要作用，正在成为全球半导体产业新的战略高地。我国在半导体照明方面已经形成完整的产业链和一定的产业规模，成为全球发展最快的区域，为第3代半导体在其他领域的应用奠定了良好的基础。但我国在电力电子、通讯等领域的研发和产业化与国外差距较大，需要加大研发投入，建立体制机制创新的研发创新和科技服务平台，构建立足地方、带动全国、引领世界的跨学科、跨行业、跨区域的第3代半导体创新价值链，重塑全球半导体产业发展格局。

关键词：半导体材料 Ga Si 衬底三菱电机电工材料基片外延片射频器件电子器件逆变器半导体照明 LED

CSA 016-2013, Interface requirements for application of LED lighting: Street/tunnel light consisting of LED module with heatsink and separated control gear

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China Standardization 2014年第5期64卷 80-83页

作者：周详郑成龙赵璐冰 China Solid State Lighting Alliance the Changzhou base of the State Key Laboratory of Solid State Lighting the State Key Laboratory of Solid State Lighting

With the advantages of long lifetime, high lighting effect and non-pollution, LED lighting has taken a leading role in the lighting sector. LED street and tunnel lights have no unified product interface, so the products of different enterprises cannot interchange with each other, restraining the development of the whole industry due to the large-scale production problem. The alliance standard CSA 016-2013 has been approved as a national standard project, paving the way for the orderly development of LED industry. Interpreting the CSA 016 standard, the paper expounds on the technical requirements for interchangeable interface in the optical, mechanical, electrical and thermal aspects.

关键词： street and tunnel light modularization interchangeable interface