摘要：随着电子信息技术进入后摩尔时代,人们期望探寻一些新材料、新技术以推进半导体科学技术的发展.作为新一代战略电子材料,宽禁带半导体的技术应用近年来取得了飞速发展.宽禁带半导体的掺杂与缺陷调控是实现其重要应用价值的关键科学基础.本文主要介绍了我们和合作者近期围绕碳化物、氧化物、氮化物宽禁带半导体中掺杂与缺陷机理及性能调控展开的研究工作,具体包括:(1)探究4H-SiC中本征缺陷的电学和动力学性质,解释了实验上4H-SiC的有效氢钝化现象的内在物理机制;(2)研究In_(2)O_(3)中过渡金属元素的掺杂物理性质,提出了过渡金属掺杂的设计原则,并预测过渡金属Zr、Hf和Ta在In_(2)O_(3)中具有优异的n型特性;(3)采用轻合金化法调控Ga_(2)O_(3)材料的价带顶位置,并通过选取合适的受主杂质(如CuGa),有望使(Bi_(x)Ga_(1–x))_(2)O_(3)合金成为高效的p型掺杂宽禁带半导体;(4)研究Be和Mg在GaN中的缺陷行为,澄清Be掺杂比Mg掺杂具有更深受主能级的物理机制;(5)提出量子工程非平衡掺杂方法来调制AlGaN的价带,实现其高效p型掺杂;(6)探究缺陷掺杂行为随应力变化的普适性规律,并阐述如何通过压力调控在GaN中实现更高性能的p型掺杂.这些工作不仅加深了对宽禁带半导体材料的电子结构及掺杂与缺陷物理特性的理解,也对基于宽禁带半导体材料的器件设计与实际应用起到重要的指导和推进作用.

摘要：针对第三代宽禁带(WBG)半导体分立器件的脉冲测试及测试用脉冲电压信号的校准需求,在WBG半导体分立器件双脉冲测试(DPT)方法和原理研究的基础上,分析了目前国内外常用WBG半导体分立器件测试设备的技术现状,提出了3 kV/50μs脉冲电压的精密校准难题。进一步对脉冲高压校准现状及校准方法进行研究,通过电阻式分压器机理分析、设计及仿真,研制出了耐压3 kV、上升时间140 ns、幅值线性度0.03%的精密分压器。采用自研制的脉冲分压器对半导体分立器件测试设备的脉冲电压进行校准,校准结果的不确定度为0.5%,满足脉冲高压校准需求。

摘要：为解决强流混合场快中子注量率实时测量的难题,本文基于反冲质子法,以耐辐照性能强、噪声低的半绝缘型(SI)GaN半导体材料为基础,采用带石墨平衡体及聚乙烯转换靶的并联结构,设计补偿式电流型探测器的方案,有效地降低了γ射线灵敏度。利用该探测器测量了西安脉冲堆1#径向孔道内混合场的快中子注量率,其结果与已有测量结果符合较好,验证了该方案的可行性。

摘要：去年11月底,特斯拉Model 3新款开售,其产品设计和功能变化都引起了外界关注。在特斯拉Model 3车型中,SiC得到量产应用,这吸引了全球汽车厂商的目光。搭载SiC芯片的智能电动汽车,可提高续航里程,对突破现有电池能耗与控制系统上瓶颈,乃至整个新能源汽车行业都有重要意义。目前,业内普遍认为以SiC为代表的宽禁带半导体将成为下一代半导体主要材料,那么宽禁带半导体当前发展状况如何?国内外发展宽禁带半导体有哪些区别?未来发展面临着哪些挑战?

摘要：应用验证是新型元器件走向实际工程应用必不可少的关键环节。从实际工程应用角度出发,给出了宽禁带半导体(SiC/GaN等)微波功率器件环境适应性验证过程中的验证分级(解决及时发现问题与验证周期、费用矛盾)、验证载体与工程应用统一性设计(器件研制源于工程、用于工程)、验证数据的可对比性设计(验证环节可追溯)方法及相关分析(指导工程设计),为宽禁带半导体微波功率器件的工程化研制提供数据支撑。文中的试验数据和设计思想可作为其他相关工程设计参考。

摘要：近日,《国家自然科学基金“十四五”发展规划》(以下简称《规划》)发布,共计二十一个章节。明确“十四五”时期国家自然科学基金发展的总体思路、发展目标、重点任务和优先发展领域。其中,第十二章节公布了115项优先发展领域,包括量子材料与器件、量子信息和量子精密测量、面向5G/6G通信的信息功能材料,材料多功能集成与器件设计理论基础、光电子器件及集成技术、宽禁带半导体、电子器件、射频电路关键技术、多功能与高效能集威电路等。

摘要：日前,昕感科技完成京能集团旗下北京京能能源科技并购投资基金战略入股。昕感科技成立于2020年9月,聚焦于宽禁带半导体碳化硅功率芯片和模块设计、开发及制造,总部位于北京,并分别在江阴和深圳设有芯片器件生产线和模块模组研发中心。此前,昕感科技获得多轮融资,其投资者包括北汽、新潮、安芯等产业基金以及经纬、蓝驰、清控、耀途等财务投资机构。

摘要：6月23日，英诺赛科宽禁带半导体项目在苏州市吴江区举行开工仪式。据悉，该项目总投资60亿，占地368亩，建成后将成为世界一流的集研发、设计、外延生产、芯片制造、分装测试等于一体的第三代半导体全产业链研发生产平台，填补我国高端半导体器件的产业空白。

摘要：电磁兼容性是电力电子系统安全、稳定工作的基础,是现代电力电子设备实现高效、高频、大容量与高功率密度的关键技术约束和有力保证。随着新一代宽禁带半导体功率器件(WBG)的快速发展,电力电子系统的电磁兼容分析、预测理论和设计方法面临着新挑战和机遇,需要开展创新性研究。当前,我国电力电子系统的电磁兼容性理论与产业技术也在快速发展和不断进步,为了展现电力电子系统电磁兼容的机理、预测、测试及电磁干扰抑制技术等方面的最新研究成果和进展,《电源学报》现开展“电力电子系统中的电磁兼容”专辑征稿。

摘要：碳化硅探测器是近年来新兴的半导体探测器,具有高电荷收集效率和强抗辐照特性,被广泛用于中子和带电粒子探测。本文针对电流型碳化硅探测器的时间响应特性开展研究,利用W.C.狄钦松模型理论计算和可等效δ脉冲的超快射线束响应实验分别研究了碳化硅探测器的时间特性,理论和实验结果较为一致;研究发现碳化硅探测器的具有超快时间响应特性,上升时间和响应半高宽小于2 ns;研究了碳化硅探测器时间响应的尺寸效应,获得了探测器时间响应下降时间与RC时间参数关系的经验公式。本文研究结果可为碳化硅探测器的设计、脉冲射线探测应用等提供参考。