中國粉體網(wǎng)訊 近日，由日本大阪公立大學(xué)與東北大學(xué)、AIR Water及美國伊利諾大學(xué)組成的研究團(tuán)隊日前證實(shí)確認(rèn)AIR Water開發(fā)的半導(dǎo)體材料3C-SiC具有高傳導(dǎo)率，由于其成本相對較低，可制成大直徑晶圓，將可望有助于實(shí)現(xiàn)高散熱性器件。
SiC作為第三代半導(dǎo)體的代表之一，一直備受關(guān)注。為了防止因溫度升高導(dǎo)致元件故障或者性能下降，具有高導(dǎo)熱率的材料待開發(fā)。基于此原因，AIR Water開發(fā)了在Si基上形成高品質(zhì)SiC結(jié)晶3C-SiC的獨(dú)家技術(shù)。
研究團(tuán)隊對3C-SiC晶體進(jìn)行了熱導(dǎo)率的評價及原子水平分析。首先，在熱導(dǎo)率方面：3C-SiC晶體為大口徑材料，在實(shí)驗(yàn)中顯示其熱導(dǎo)率最高僅次于金剛石的第二熱導(dǎo)率。若將3C-SiC晶體制成厚度為五十分之一厚的薄膜狀，可以發(fā)現(xiàn)3C-SiC晶體的熱導(dǎo)率比鉆石還要高。（見下圖）
3C-SiC熱導(dǎo)率與其他半導(dǎo)體材料的比較
其次，在原子水平的分析方面，結(jié)果顯示該3C-SiC結(jié)晶體幾乎不含雜質(zhì)，純度高；另外，晶體內(nèi)的原子規(guī)則排列，與硅基板的界面也有很高的熱導(dǎo)率，實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)結(jié)晶的質(zhì)量非常高。
碳化硅按結(jié)晶類型可分為六方晶系(α-SiC)和立方晶系(β-SiC)，六方晶系又因其結(jié)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為中心進(jìn)行了功率器件的研究開發(fā)和實(shí)用化，3C-SiC與之相比結(jié)晶結(jié)構(gòu)簡單，所以熱導(dǎo)率很高。
研究團(tuán)隊表示，即使3C-SiC是薄膜狀也表現(xiàn)出較高的熱導(dǎo)性，有望提高設(shè)備的散熱性。其次，3C-SiC相對容易量產(chǎn)，將來有望提升電子器件的性能或者應(yīng)用于光子學(xué)。
來源：材料世界網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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