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GaN/金刚石复合结构的制备与器件性能

半导体技术 2024年第7期 618-623页

作者：刘莎莎兰飞飞房诗舒程红娟王英民中国电子科技集团公司第四十六研究所

金刚石是一种极具竞争力的新型热沉衬底材料，可以显著提升GaN器件的输出功率密度。基于GaN上直接生长金刚石技术，开展了高导热GaN/金刚石复合衬底的研制工作。采用聚合物辅助播种与两步法生长金刚石相结合的方法，实现了通过直接生长... 详细信息

金刚石是一种极具竞争力的新型热沉衬底材料，可以显著提升GaN器件的输出功率密度。基于GaN上直接生长金刚石技术，开展了高导热GaN/金刚石复合衬底的研制工作。采用聚合物辅助播种与两步法生长金刚石相结合的方法，实现了通过直接生长技术制备GaN/金刚石复合结构。通过引入大流量氢气生长模式，并对界面热阻进行优化，成功制备了高质量的GaN/金刚石复合结构。基于GaN/金刚石复合结构进行了器件验证，结果表明，与SiC基GaN器件相比，金刚石基GaN器件的输出功率密度由2.90 W/mm提升至3.96 W/mm。

关键词：金刚石 GaN 散热能力功率密度界面热阻

基片等离子处理对PTFE微波基板性能的影响

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塑料工业 2024年第2期52卷 54-59,78页

作者：金霞韩笑薛微婷冯春明冯贝贝中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220

采用等离子处理对聚四氟乙烯(PTFE)基片进行表面处理,研究气体流量、放电功率、处理时间的变化对PTFE基片微观形貌和接触角的影响,进而研究对PTFE微波基板介质损耗、吸水率、剥离强度等综合性能的影响。实验结果表明,等离子体处理可以... 详细信息

采用等离子处理对聚四氟乙烯(PTFE)基片进行表面处理,研究气体流量、放电功率、处理时间的变化对PTFE基片微观形貌和接触角的影响,进而研究对PTFE微波基板介质损耗、吸水率、剥离强度等综合性能的影响。实验结果表明,等离子体处理可以有效增加基片表面粗糙度,降低PTFE基片的接触角,提高其表面能,使覆铜箔层压板的铜箔与介质层之间结合强度提升,制备的PTFE微波基板的剥离强度可接近未处理之前剥离强度的3倍。

关键词：等离子聚四氟乙烯微波基板接触角介质损耗吸水率剥离强度

石英纤维含量对聚四氟乙烯基高介微波复合介质基板性能的影响

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高分子材料科学与工程 2019年第11期35卷 82-87页

作者：张立欣王丽婧张伟武聪庞子博中国电子科技集团公司第四十六研究所

采用聚四氟乙烯(PTFE)树脂为基体,高介电陶瓷粉为填料,石英纤维作为增强材料,通过压延成型、热压烧结制备出高性能基板。扫描电镜(SEM)、热膨胀系数、力学性能测试结果表明经过压延工艺后,纤维主要沿X-Y平面分布,且随着纤维含量的提高,... 详细信息

采用聚四氟乙烯(PTFE)树脂为基体,高介电陶瓷粉为填料,石英纤维作为增强材料,通过压延成型、热压烧结制备出高性能基板。扫描电镜(SEM)、热膨胀系数、力学性能测试结果表明经过压延工艺后,纤维主要沿X-Y平面分布,且随着纤维含量的提高,复合材料X/Y轴热膨胀系数和拉伸强度得到改善。而SEM、致密度和吸水率性能测试表明随着纤维含量的提高,PTFE-纤维-陶瓷粉构成的三相界面中出现空隙,导致复合材料密度降低、吸水率升高、损耗升高。当纤维含量为3%时,复合材料综合性能最佳,介电常数和介质损耗分别达到10.29和0.0026,吸水率达到0.052%,X/Y/Z轴平面热膨胀系数(CTE)为0.0261‰/0.0278‰/0.0394‰/℃,拉伸强度达到11.80 MPa。

关键词：聚四氟乙烯微波复合介质基板石英纤维热膨胀系数

重掺硅片表面APCVD法生长SiO薄膜的致密性

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半导体技术 2024年

作者：史延爽王浩铭田原张旭武永超中国电子科技集团公司第四十六研究所

在硅片加工过程中，金属杂质的存在会增大pn结器件的漏电流，甚至直接导致pn结禁带宽度变窄，为防止出现硅外延过程中造成的自掺杂现象，通常在硅片表面生长一层高致密性的SiO2薄膜。基于常压化学气相沉积(APCVD)法在6英寸(1英寸≈2.54 ... 详细信息

在硅片加工过程中，金属杂质的存在会增大pn结器件的漏电流，甚至直接导致pn结禁带宽度变窄，为防止出现硅外延过程中造成的自掺杂现象，通常在硅片表面生长一层高致密性的SiO2薄膜。基于常压化学气相沉积(APCVD)法在6英寸(1英寸≈2.54 cm)n型硅片表面生长SiO2薄膜，首先研究不同沉积温度、SiH4和O2的体积流量比对沉积速率和SiO2薄膜致密性的影响，进一步探究了不同退火温度对SiO2薄膜致密性的影响，以期获得致密性较高的SiO2薄膜。采用HF腐蚀速率法表征其致密性，采用扫描电子显微镜(SEM)观察SiO2薄膜的表面形貌，采用F50膜厚测试仪测试SiO2薄膜的厚度。结果表明，沉积温度为400 ℃，SiH4和O2的体积流量比为1:10，退火温度为1 100 ℃时，制备出的SiO2薄膜的致密性为0.096 nm/s(采用体积分数为1%的HF腐蚀)。

关键词：常压化学气相沉积(APCVD)法 SiO 薄膜致密性自掺杂沉积速率

FEP含量对PTFE/SiO_(2)复合薄膜性能的影响

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工程塑料应用 2023年第10期51卷 44-48,54页

作者：韩桂云冯春明李强韩伏龙金霞中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220

将不同添加量的聚全氟异丙烯(FEP)加入到聚四氟乙烯(PTFE)中,用涂覆结合高温烧结工艺制备PTFE/二氧化硅(SiO_(2))复合薄膜,研究不同添加量的FEP对PTFE/SiO_(2)复合薄膜的微观形貌、密度、介电性能和力学性能的影响。结果表明,随FEP添加... 详细信息

将不同添加量的聚全氟异丙烯(FEP)加入到聚四氟乙烯(PTFE)中,用涂覆结合高温烧结工艺制备PTFE/二氧化硅(SiO_(2))复合薄膜,研究不同添加量的FEP对PTFE/SiO_(2)复合薄膜的微观形貌、密度、介电性能和力学性能的影响。结果表明,随FEP添加量的提高,PTFE/SiO_(2)复合薄膜的密度、介电常数和拉伸强度呈现先升高后下降的趋势,介电损耗因子呈现先下降后升高的趋势,断裂伸长率呈现逐渐下降的趋势。当PTFE:FEP的质量比为90∶10时,PTFE/SiO_(2)复合薄膜的微观缺陷最少,具有最高的密度、介电常数和拉伸强度,以及最低的介电损耗因子,其密度为2.084 g/cm3,厚度为53.4μm,介电常数为2.391 6,介电损耗因子为0.001 64,拉伸强度为9.85 MPa,断裂伸长率为18.42%。

关键词：聚全氟异丙烯聚四氟乙烯二氧化硅密度介电性能拉伸强度断裂伸长率

β-Ga_(2)O_(3)晶体金刚石线锯切割的表面质量研究

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人工晶体学报 2022年第12期51卷 2040-2047,2062页

作者：李晖高鹏程程红娟王英民高飞张弛王磊中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220

本文探究了往复式金刚石线锯的工艺参数对β-Ga_(2)O_(3)单晶沿(001)晶面切片时表面质量的影响,从压痕断裂力学理论角度探究了金刚石线锯切割β-Ga_(2)O_(3)单晶过程中磨粒行为和材料去除机理。实验从各向异性角度分析了切割方向对(001... 详细信息

本文探究了往复式金刚石线锯的工艺参数对β-Ga_(2)O_(3)单晶沿(001)晶面切片时表面质量的影响,从压痕断裂力学理论角度探究了金刚石线锯切割β-Ga_(2)O_(3)单晶过程中磨粒行为和材料去除机理。实验从各向异性角度分析了切割方向对(001)面β-Ga_(2)O_(3)单晶切割片表面质量的影响,并采用SEM和SJ-210粗糙度测试仪探究了工艺参数对金刚石线锯切割后的晶片表面质量的影响。实验结果表明,增大锯丝速度或减小材料进给速度都能降低亚表面损伤层深度及表面粗糙度,有效改善晶片表面质量。

关键词： β-Ga_(2)O_(3)晶片金刚石线锯切割方向亚表面损伤层表面粗糙度

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层压缓冲垫对PTFE介质基板性能的影响

工程塑料应用 2022年第12期50卷 118-123页

作者：郭晓光贾倩倩张立欣金霞李强中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220

在短玻璃纤维(GF)和陶瓷粉增强聚四氟乙烯(PTFE)介质基板的真空层压过程中,缓冲垫起到非常重要的作用。采用1,2,4 mm和6 mm 4种厚度,GF和陶瓷纤维两种材质的缓冲垫,研究其对PTFE介质基板厚度和介电均匀性的影响。以料温线测试、铅条测... 详细信息

在短玻璃纤维(GF)和陶瓷粉增强聚四氟乙烯(PTFE)介质基板的真空层压过程中,缓冲垫起到非常重要的作用。采用1,2,4 mm和6 mm 4种厚度,GF和陶瓷纤维两种材质的缓冲垫,研究其对PTFE介质基板厚度和介电均匀性的影响。以料温线测试、铅条测试、感压纸测试3种手段表征不同缓冲垫条件下介质基板受到的温度和压力均匀性,分析了基板厚度和介电均匀性的影响机理。结果表明,陶瓷纤维的硬度高于GF,其制备的缓冲垫对压力的缓冲和温度的传导效果最好。当缓冲垫厚度过薄时,起不到很好的缓冲效果,厚度过厚时,将会导致温度和压力的均匀性变差。最终得到性能最优的缓冲垫为厚度为4 mm的陶瓷纤维缓冲垫。该条件下,层压机料温均值为379℃,极差4.91℃,基板厚度均值为0.51 mm,极差0.035 mm,介电常数为2.9426,介电常数极差0.025,保证了微波介质基板的性能符合要求。

关键词：缓冲垫聚四氟乙烯介质基板厚度介电常数感压纸

偶联剂改性对铜箔抗剥强度及PTFE树脂基板性能的影响

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塑料工业 2023年第8期51卷 45-49页

作者：武聪洪颖郭晓光中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220

针对低轮廓铜箔与聚四氟乙烯(PTFE)基板介质层表面结合强度低的问题,采用不同浓度的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和十七氟癸基三乙氧基硅烷偶联剂对铜箔粗糙表面进行改性处理。通过分析偶联剂对基板的抗剥强度、介质损耗因数tanδ和吸... 详细信息

针对低轮廓铜箔与聚四氟乙烯(PTFE)基板介质层表面结合强度低的问题,采用不同浓度的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)和十七氟癸基三乙氧基硅烷偶联剂对铜箔粗糙表面进行改性处理。通过分析偶联剂对基板的抗剥强度、介质损耗因数tanδ和吸水率的影响,发现当十七氟癸基三乙氧基硅烷浓度为20%时,对铜箔粗糙表面的改性效果最佳,此时基板断面和腐蚀后介质层表面显微形貌显示,铜箔表面与PTFE树脂介质层之间的“锚固现象”最明显,可获得抗剥离强度为1.96 N/mm,介质损耗因数tanδ为0.0015,吸水率为0.042%的基板。

关键词：硅烷偶联剂铜箔表面抗剥强度基板

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长距离空芯反谐振微结构光纤的制备研究

激光与红外 2023年第4期53卷 585-588页

作者：郭娜朱维震张慧嘉杨鹏庞璐宁鼎中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220

石英基空芯反谐振微结构光纤具有结构简单,高激光损伤阈值,带宽宽等显著优点。目前制备工艺是限制该光纤发展和应用的主要原因之一。常见报道中该种光纤的制备长度仅有几百米,为了提高制备效率,降低制备成本,增加单次制备长度,必须提高... 详细信息

石英基空芯反谐振微结构光纤具有结构简单,高激光损伤阈值,带宽宽等显著优点。目前制备工艺是限制该光纤发展和应用的主要原因之一。常见报道中该种光纤的制备长度仅有几百米,为了提高制备效率,降低制备成本,增加单次制备长度,必须提高预制棒的尺寸,而较大尺寸的预制棒在制备和拉制时,对压力分区系统的制作和可靠性提出挑战。本文针对空芯反谐振微结构光纤的长距离制备工艺进行探索性研究,创新性提出全石英分区控压方式并进行低温拉制实验,采用一次拉制工艺成功实现单次制备长度为1.05 km的光纤,在波长3.5~5μm,实现损耗约10 dB/m。

关键词：空芯反谐振光纤中红外分区控压一次拉制工艺