日本大阪公立大学等首次证实半导体材料3C-SiC具有高热传导率


来源:中国粉体网   空青

[导读]  由日本大阪公立大学等证实确认AIR Water开发的半导体材料3C-SiC具有高传导率,由于其成本相对较低,可制成大直径晶圆,将可望有助于实现高散热性器件。

中国粉体网讯  近日,由日本大阪公立大学与东北大学、AIR Water及美国伊利诺大学组成的研究团队日前证实确认AIR Water开发的半导体材料3C-SiC具有高传导率,由于其成本相对较低,可制成大直径晶圆,将可望有助于实现高散热性器件。


SiC作为第三代半导体的代表之一,一直备受关注。为了防止因温度升高导致元件故障或者性能下降,具有高导热率的材料待开发。基于此原因,AIR Water开发了在Si基上形成高品质SiC结晶3C-SiC的独家技术。


研究团队对3C-SiC晶体进行了热导率的评价及原子水平分析。首先,在热导率方面:3C-SiC晶体为大口径材料,在实验中显示其热导率最高仅次于金刚石的第二热导率。若将3C-SiC晶体制成厚度为五十分之一厚的薄膜状,可以发现3C-SiC晶体的热导率比钻石还要高。(见下图)



3C-SiC热导率与其他半导体材料的比较


其次,在原子水平的分析方面,结果显示该3C-SiC结晶体几乎不含杂质,纯度高;另外,晶体内的原子规则排列,与硅基板的界面也有很高的热导率,实验中也发现结晶的质量非常高。


碳化硅按结晶类型可分为六方晶系(α-SiC)和立方晶系(β-SiC),六方晶系又因其结晶排列的周期性不同有六方晶胞的晶型(2H、4H、6H……等)。目前以4H-SiC、6H-SiC为中心进行了功率器件的研究开发和实用化,3C-SiC与之相比结晶结构简单,所以热导率很高。


研究团队表示,即使3C-SiC是薄膜状也表现出较高的热导性,有望提高设备的散热性。其次,3C-SiC相对容易量产,将来有望提升电子器件的性能或者应用于光子学


来源:材料世界网


(中国粉体网编辑整理/空青)

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