氮化鎵電子器件熱管理

定　價(jià)：￥168.00

作　者：	[美]馬爾科·J.塔德?tīng)枺∕arko J. Tadjer），特拉維斯·J.安德森（Travis J. Anderson）
出版社：	機(jī)械工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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當(dāng)當(dāng)網(wǎng) (￥141.90)

ISBN：	9787111764557	出版時(shí)間：	2025-01-01	包裝：	平裝-膠訂
開(kāi)本：	16開(kāi)	頁(yè)數(shù)：		字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書概述了業(yè)界前沿研究者所采取的技術(shù)方法，以及他們所面臨的挑戰(zhàn)和在該領(lǐng)域所取得的進(jìn)展。本書的目的是為化合物半導(dǎo)體器件研究人員提供一站式參考，旨在解決基于超寬禁帶半導(dǎo)體的未來(lái)材料體系面臨的工程挑戰(zhàn)。本書從納米晶金剛石的培養(yǎng)方法、晶圓鍵合聚晶金剛石材料集成、非均質(zhì)界面熱輸運(yùn)新物理特性等方面開(kāi)展研究，囊括了金剛石熱管理的方方面面，有助于研究人員完成從實(shí)驗(yàn)研究成果向市場(chǎng)效益的轉(zhuǎn)化。

作者簡(jiǎn)介

　　馬爾科·J.塔德?tīng)枺∕arko J. Tadjer）博士就職于華盛頓特區(qū)美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室。他于2002年獲得阿肯色大學(xué)（University of Arkansas）電氣和計(jì)算機(jī)工程學(xué)士學(xué)位，2004年獲得杜克大學(xué)（Duke University）電氣工程碩士學(xué)位，2010年獲得馬里蘭大學(xué)帕克分校（University of Maryland， College Park）電氣工程博士學(xué)位。他在功率器件方面的研究重點(diǎn)是將金剛石等具有吸引力的材料與更成熟的GaN和SiC技術(shù)相結(jié)合，以及探索用于電力電子應(yīng)用的新型氧化物，如Ga2O3。特拉維斯·J.安德森（Travis J.Anderson）博士是美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室電力電子部門的負(fù)責(zé)人，于2008 年獲得美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)化學(xué)工程博士學(xué)位，并于 2004 年獲得喬治亞理工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)士學(xué)位。來(lái)萍，女，工信部電子五所正高級(jí)工程師，“電子元器件可靠性物理及其應(yīng)用技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”總工程師，失效分析技術(shù)方向?qū)W術(shù)帶頭人，從事電子元器件質(zhì)量和可靠性行業(yè)一線科研和工程服務(wù)30多年。作為負(fù)責(zé)人完成相關(guān)領(lǐng)域的省部級(jí)課題約20項(xiàng)，參與超過(guò)30項(xiàng)，主持重大能力建設(shè)項(xiàng)目3項(xiàng)。獲省部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)以上10項(xiàng)，署名和參與著作8部，發(fā)表論文近40篇，牽頭制定國(guó)標(biāo)3項(xiàng)（發(fā)布1項(xiàng)，制定2項(xiàng)），國(guó)軍標(biāo)報(bào)批稿1份，指導(dǎo)碩士生近10名。

圖書目錄

目錄
譯者序
原書序
原書前言
第1章寬禁帶半導(dǎo)體器件中的熱問(wèn)題
1.1器件工作狀態(tài)下的熱產(chǎn)生
1.1.1功率器件的工作狀態(tài)
1.1.2射頻器件的工作狀態(tài)
1.2熱對(duì)器件特性和工作狀態(tài)的影響
1.2.1最大工作電流密度
1.2.2器件特性：載流子遷移率及電流崩塌效應(yīng)
1.2.3可靠性及魯棒性
1.2.4最高工作溫度和結(jié)溫
1.3寬禁帶半導(dǎo)體器件熱管理問(wèn)題
1.3.1高導(dǎo)熱材料的集成
1.3.2器件設(shè)計(jì)
1.3.3封裝級(jí)熱管理
1.4小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
第2章氮化鎵（GaN）及相關(guān)材料的第一性原理熱輸運(yùn)建模
2.1引言
2.2建模機(jī)制
2.2.1結(jié)構(gòu)
2.2.2聲子
2.2.3非諧相互作用
2.2.4晶格熱導(dǎo)率
2.2.5非本征聲子散射
2.2.6相關(guān)聲子性質(zhì)
2.3氮化鎵及其相關(guān)材料的應(yīng)用
2.3.1氮化鎵
2.3.2其他Ⅲ族氮化物和非氮化物纖鋅礦結(jié)構(gòu)
2.4小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
第3章多晶金剛石從介觀尺度到納米尺度的熱輸運(yùn)
3.1引言
3.2介觀尺度的熱傳導(dǎo)：集合平均性質(zhì)
3.2.1幾何模型：晶粒結(jié)構(gòu)對(duì)熱導(dǎo)率的影響
3.2.2實(shí)驗(yàn)表征各向異性和與z相關(guān)的熱輸運(yùn)
3.2.3關(guān)于DARPA金剛石循環(huán)計(jì)劃的簡(jiǎn)要說(shuō)明
3.3納米尺度下的聲子傳輸：晶界附近的熱導(dǎo)率抑制效應(yīng)
3.3.1聲子晶界散射的微觀圖像
3.3.2晶界附近的空間分辨熱導(dǎo)率測(cè)量
3.3.3聲子的漫散射導(dǎo)致熱導(dǎo)率的非局部降低
3.4結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
第4章固體界面熱輸運(yùn)基本理論
4.1引言
4.2諧波匹配界面間的熱輸運(yùn)
4.3TBC的非彈性貢獻(xiàn)
4.4界面鍵合對(duì)TBC的影響
4.5TBC建模方法的比較
致謝
參考文獻(xiàn)
第5章氮化鎵界面熱導(dǎo)上限的預(yù)測(cè)和測(cè)量
5.1引言
5.2GaN界面熱導(dǎo)理論上限
5.3實(shí)驗(yàn)測(cè)量ZnO/GaN高界面熱導(dǎo)
5.4穩(wěn)態(tài)熱反射（SSTR）作為一種新型薄膜和界面的熱導(dǎo)率測(cè)量技術(shù)：以GaN為例
致謝
參考文獻(xiàn)
第6章AlGaN/GaN HEMT器件物理與電熱建模
6.1引言
6.2AlGaN/GaN HEMT
6.2.12DEG的形成
6.2.2AlGaN/GaN HEMT的自熱效應(yīng)
6.2.3HEMT建模方案
6.2.4全耦合三維電熱建模方案綜述
6.32D TCAD模型
6.3.1HEMT器件物理
6.3.2Sentaurus技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
6.3.3校準(zhǔn)程序
6.4三維有限元熱學(xué)模型
6.4.1器件描述
6.4.2模型描述
6.4.3電熱耦合
6.4.4模型驗(yàn)證
6.5小結(jié)
附錄
參考文獻(xiàn)
第7章氮化鎵器件中熱特性建模
7.1引言
7.2線性熱電彈性理論
7.3Ⅲ族氮化物高電子遷移率晶體管的二維熱模擬
7.4GaN HEMT的二維與三維熱模擬對(duì)比
7.5使用CVD金剛石改善散熱
7.6GaN HEMT的電熱力學(xué)模擬
7.7小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
第8章AlGaN/GaN HEMT器件級(jí)建模仿真
8.1引言
8.2第一部分：新的或需強(qiáng)調(diào)的物理特性
8.3第二部分：老化建模
8.4第三部分：其他重要注意事項(xiàng)
8.4.1維度和對(duì)稱性
8.4.2偏壓依賴性
8.4.3正確求解問(wèn)題
8.5第四部分：其他仿真提示與技巧
8.5.1合理的網(wǎng)格劃分
8.5.2收斂性
8.6小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章基于電學(xué)法的熱表征技術(shù)——柵電阻測(cè)溫法
9.1引言
9.2穩(wěn)態(tài)分析
9.2.1電流驅(qū)動(dòng)
9.2.2電壓驅(qū)動(dòng)
9.2.3電阻溫度系數(shù)
9.2.4確定熱阻
9.3瞬態(tài)分析
9.3.1時(shí)域特性
9.3.2靈敏度分析
9.3.3頻域
9.4射頻工作條件
9.5小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第10章超晶格梯形場(chǎng)效應(yīng)晶體管的熱特性
10.1超晶格梯形場(chǎng)效應(yīng)晶體管
10.2SLCFET 中的熱輸運(yùn)
10.2.1SLCFET 上的柵極電阻熱成像
10.2.2SLCFET上的拉曼熱成像
10.3降低SLCFET的峰值溫度
10.4小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第11章用于氮化鎵器件高分辨率熱成像的瞬態(tài)熱反射率法
11.1引言
11.2方法與背后的物理學(xué)
11.2.1溫度和熱
11.2.2反射率熱成像
11.3結(jié)果
11.3.1同步穩(wěn)態(tài)采集
11.3.2同步瞬態(tài)采集
11.3.3異步瞬態(tài)采集
11.3.4熱反射響應(yīng)的非線性
11.4小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
第12章熱匹配QST襯底技術(shù)
12.1引言
12.2QST結(jié)構(gòu)
12.3QST熱導(dǎo)率和QST堆的熱阻
12.4QST上的GaN外延
12.5功率器件
12.5.1QST上的橫向功率器件
12.5.2QST上的垂直功率器件
12.6射頻器件
致謝
參考文獻(xiàn)
第13章用于電子器件散熱的低應(yīng)力納米金剛石薄膜
13.1引言
13.2納米金剛石化學(xué)氣相沉積
13.2.1襯底表面預(yù)處理
13.2.2爆轟納米金剛石引晶工藝
13.2.3納米金剛石化學(xué)氣相沉積
13.3納米金剛石薄膜的應(yīng)力優(yōu)化
13.4小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
第14章金剛石基氮化鎵材料及器件技術(shù)綜述
14.1引言
14.2為什么選擇金剛石基氮化鎵
14.3制備金剛石基GaN的方法
14.3.1金剛石基GaN的所有制備方法
14.3.2金剛石基GaN單晶的直接生長(zhǎng)
14.3.3GaN與金剛石鍵合
14.3.4在GaN背面直接合成金剛石：直接金剛石合成（DDF）技術(shù)
14.3.5在GaN正面直接合成金剛石
14.4可制造性
14.5熱特性和應(yīng)力特性
14.6電氣和機(jī)械特性
14.7小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第15章金剛石與氮化鎵的三維集成
15.1引言
15.2AlGaN HEMT器件的自熱效應(yīng)及其熱限制
15.3在多晶CVD金剛石上生長(zhǎng)Ⅲ族氮化物的挑戰(zhàn)
15.4在GaN上直接生長(zhǎng)金剛石面臨的挑戰(zhàn)
15.5GaN-金剛石直接集成
15.5.1金剛石的選擇性沉積
15.5.2GaN橫向外延生長(zhǎng)（ELO）
15.5.3金剛石條紋上GaN的ELO
15.6小結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
第16章基于室溫鍵合形成的高導(dǎo)熱半導(dǎo)體界面
16.1引言
16.2熱測(cè)試技術(shù)
16.3GaN塊體材料和薄膜的熱導(dǎo)率
16.4GaN-SiC和GaN-金剛石界面TBC的綜述
16.5表面活化鍵合技術(shù)
16.6鍵合界面處的熱導(dǎo)
致謝
參考文獻(xiàn)
第17章AlGaN/GaN器件在金剛石襯底上直接低溫鍵合技術(shù)
17.1引言
17.2GaN在金剛石襯底表面的制備技術(shù)
17.3基于水解輔助固化的低溫鍵合技術(shù)
17.4鍵合層的熱阻
17.5金剛石襯底器件的3GHz射頻性能
17.6小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第18章氮化鎵電子器件的微流體冷卻技術(shù)
18.1引言
18.2微流體冷卻基本原理
18.2.1對(duì)流傳熱：微流體冷卻案例
18.2.2流量、壓降和熱容量：優(yōu)化冷卻效率
18.2.3傳導(dǎo)和熱擴(kuò)散阻力：高導(dǎo)熱材料在微流體冷卻中的影響
18.2.4微流體熱沉熱阻
18.3微流體冷卻中的集成水平
18.3.1間接微流體冷卻
18.3.2直接微流體冷卻
18.3.3微流體冷卻與電子學(xué)的協(xié)同設(shè)計(jì)
18.3.4不同方法的概述和總結(jié)
18.4小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第19章氮化鎵熱管理技術(shù)在Ga2O3整流器和MOSFET中的應(yīng)用
19.1引言
19.2Ga2O3的熱研究現(xiàn)狀綜述
19.3垂直幾何整流器
19.3.1實(shí)驗(yàn)研究
19.3.2模擬研究
19.3.3高功率下的退化
19.4MOSFET的熱管理方法
19.5Ga2O3器件冷卻的未來(lái)前景
致謝
參考文獻(xiàn)