碳化硅半导体技术与应用原书第2版+SiC/GaN功率半导体封装和可靠性评估技术书籍下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线-书源宝盒

内容简介：

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商品名称：

碳化硅半导体技术与应用（原书2版）

作者：

[日] 松波弘之

大谷昇木本恒畅

中村孝

等

市场价：

168.00元

ISBN 号：

9787111705161

出版日期：

2022年7月

开本：

169*239

出版社：

机械工业出版社

机械工业出版社以日本碳化硅学术界元老京都大学名誉教授松波弘之、关西学院大学教授大谷昇、京都大学实力派教授木本恒畅和企业实力代表罗姆株式会社的中村孝先生为各技术领域的牵头，集日本半导体全产业链的产学研各界中的骨干代表，在各自的研究领域结合各自多年的实际经验，撰写了这本囊括碳化硅全产业链的技术焦点，以技术为主导、以应用为目的的实用型专业指导书。书中从理论面到技术面层次分明、清晰易懂地展开观点论述，内容覆盖碳化硅材料和器件从制造到应用的全产业链，不仅表述了碳化硅各环节的科学原理，还介绍了各种相关的工艺技术。

本书对推动我国碳化硅半导体领域的学术研究和产业发展具有积极意义，适合功率半导体器件设计、工艺设备、应用、产业规划和投资领域人士阅读，也可作为相关专业高年级学生的理想选修教材。

推荐序一

推荐序二

译者序

原书前言

原书编委会成员

原书作者名单

1章碳化硅（SiC）技术的进展

11发展的历史背景

12台阶控制外延生长模式的发明（SiC技术的大突破）

13SiC衬底结晶的研发进展

14运用于功率半导体的前景

15肖特基二极管的产业化

16晶体管的产业化

17功率器件模块

2章SiC的特征

3章SiC单晶的晶体生长技术

31SiC晶体生长的基础

32升华法

321使用升华法生长大尺寸SiC晶体

322RAF生长法

33液相法

331通过添加金属溶媒的SiC单晶液相生长

332在六方晶衬底上进行3CSiC液相生长

333MSE法

34气相法

341气体生长法

342Si衬底上生长3CSiC厚膜

35SiC晶体生长工艺的仿真模拟技术

351升华法生长单晶的仿真模拟

352横向热壁CVD生长模拟

4章SiC单晶衬底加工技术

41SiC单晶多线切割

411加工设备以及工具

412各种加工方式的优缺点

42SiC单晶衬底的研磨技术

421粗加工

422精加工

423双面CMP

43SiC单晶的新加工法

431CARE法

432放电加工法

5章SiC外延生长技术

51SiC外延生长的基础

52SiC外延生长技术的进展

521SiC外延层的高品质化

522SiC外延层的高速生长

53有关SiC外延生长中晶体缺陷的研究

531扩展缺陷

532点缺陷

专栏：石墨烯

6章SiC的表征技术

61SiC的物理性质评价

611光致发光

612拉曼散评估

613霍尔效应

614载流子寿命测量

62SiC的缺陷评估

621采用化学刻蚀评估位错

622X线形貌法下的位错、堆垛层错缺陷等的评估

623深能级评估

624电子自旋共振（ESR）下的点缺陷评估

专栏：晶圆成像评估

ⅩⅤⅠⅠⅩⅤⅠⅠⅠ7章SiC的工艺技术

71离子注入

711维持SiC表面平坦化

712低电阻n型区的形成

713低电阻p型区的形成

714离子注入的Al与B的分布控制

72刻蚀

721反应等离子体刻蚀

722高温刻蚀

723湿法刻蚀

724刻蚀形状的控制

73栅极缘层

731MOS界面基础与界面物理性质评估法

732热氧化膜

733沉积氧化膜

734高相对介电常数缘膜

74电极

741欧姆电极

742肖特基电极

专栏：MEMS

8章器件

81器件设计

811漂移层的设计与导通电阻

812器件的功率损耗

82模拟实验

821功率器件的等比例缩小和巴利加优值

822SiC功率器件模拟的收敛问题

823SiC的碰撞电离系数的各向异性

824SiC器件的终端结构

83二极管

831pn结二极管

832肖特基势垒二极管

84单极型晶体管

841DMOSFET

842沟槽MOSFET

843DACFET

844IEMOSFET

845JFET

846嵌入沟槽型SiC JFET

847SIT

85双极型晶体管

851BJT

852晶闸管，GCT

86高输出功率、高频率器件

861晶体管

862二极管

专栏：缘栅双极型晶体管

9章SiC应用系统

91SiC器件在电路工艺上的应用

911SiC功率器件的应用领域以及电路设计

912电路小型化的SiC功率器件应用

913SiC功率器件在电路上的应用实例

92在逆变电路上的应用（1）：通用逆变器

921通用逆变器主要结构

922逆变器单元设计、试制示例

93在逆变电路上的应用（2）：车载逆变器

931车载逆变器的构成

932车载逆变器对功率半导体性能的要求以及

对SiC的期待

933SiC逆变器的车载实例

934车载SiC逆变器今后的研究课题

94在逆变电路上的应用（3）：铁路用逆变器

941铁路用逆变器与功率器件

942铁路用逆变器的电路结构

943铁路用逆变器上的SiC器件应用

95在逆变电路上的应用（4）：电力用逆变器

951使用SiC二极管的混合结构逆变器与电力稳定装置

952SiC MOSFET构成的太阳能电池并网用三相逆变器

953带有应对瞬时电压下降功能的负荷平衡装置用

高过载三相全SiC逆变器

专栏：高耐热模块

ⅩⅠⅩⅩⅩ10章各领域SiC应用前景

101新能源汽车

1011汽车行业的外部环境

1012丰田HV的过去、现在和将来

1013新HV

1014对SiC产业今后的期待

102太阳能发电

1021光伏逆变器

1022对下一代功率半导体的期待

103电源，UPS

1031直流电源

1032UPS

104铁路

1041铁路列车半导体电力变换装置概要

1042铁路电气化方式

1043主电路用逆变器

1044交流电气化区域的主电路

1045SIV

1046变电站

1047市场规模

1048SiC化的动向

105家电

1051家电领域的电力使用

1052电力电子家电的变迁及SiC的萌芽

1053家电的逆变器与功率半导体

1054SiC器件的前景

106电力

1061功率半导体器件的电力系统适用实例及SiC

适用效果

1062智能电网

SiC/GaN功率半导体封装和可靠性评估技术

内容简介

本书重点介绍全球功率半导体行业发展潮流中的宽禁带功率半导体封装的基本原理和器件可靠性评价技术。书中以封装为核心，由熟悉各个领域前沿的专家详细解释当前的状况和问题。主要章节为宽禁带功率半导体的现状和封装、模块结构和可靠性问题、引线键合技术、芯片贴装技术、模塑树脂技术、绝缘基板技术、冷却散热技术、可靠性评估和检查技术等。尽管极端环境中的材料退化机制尚未明晰，书中还是总结设计了新的封装材料和结构设计，以尽量阐明未来的发展方向。本书对于我国宽禁带（国内也称为第三代）半导体产业的发展有积极意义，适合相关的器件设计、工艺设备、应用、产业规划和投资领域人士阅读。

序

原书前言

作者名单

第1章绪言

1.1电力变换和功率半导体

1.2功率半导体封装及可靠性问题

参考文献

第2章宽禁带半导体功率器件的现状与封装

2.1电力电子学的概念

2.2宽禁带半导体的特性和功率器件

2.3功率器件的性能指数

2.4其他宽禁带半导体功率器件的现状

2.5宽禁带半导体封装技术的挑战

参考文献

第3章SiC/GaN功率半导体的发展

3.1SiC和GaN功率器件的概念

3.2SiC器件的特征（低导通电阻、高温、高速运行）

3.3SiC肖特基势垒二极管

3.4SiC晶体管

3.5SiC模块

3.6GaN功率器件的特征

3.7GaN功率器件的特性

3.8GaN功率器件的应用

参考文献

第4章引线键合技术

4.1引线键合技术的概念

4.2引线键合的种类

4.2.1引线键合方法

4.2.2键合机制

4.3引线键合处的可靠性

4.3.1功率模块疲劳破坏

4.3.2键合处的破坏现象

4.3.3键合处的裂纹扩展

4.3.4影响接头破坏的因素

4.4键合线材料

4.4.1铝合金线

4.4.2铜键合线

4.4.3银和镍材料作为键合线的适用性评估

4.4.4包层引线

4.5替代引线键合的其他连接技术

4.5.1铝带连接4.5.2引线框焊接

4.6结论

参考文献

第5章芯片贴装技术

5.1芯片贴装

5.2无铅高温焊料

5.3TLP键合

5.4金属烧结键合

5.5固相键合和应力迁移键合

5.6空洞

5.7未来展望

参考文献

第6章模塑树脂技术

6.1半导体封装的概念

6.2功率模块结构和适用材料

6.2.1壳装型功率模块

6.2.2模塑型

6.2.3功率模块封装的演变

6.3密封材料的特性要求

6.3.1绝缘性

6.3.2低热应力

6.3.3黏附性

6.3.4抗氧化性

6.3.5高散热

6.3.6流动性和成型性

6.3.7耐湿性和可靠性测试

6.4高耐热技术的发展现状

6.4.1高耐热硅酮树脂

6.4.2高耐热环氧树脂

6.4.3热固性酰亚胺树脂

6.4.4高耐热纳米复合材料

参考文献

第7章基板技术

7.1功率模块的演变和适用基板

7.2基板概要

7.2.1基板种类和分类

7.2.2陶瓷基板

7.2.3金属基底基板

7.3散热板/金属陶瓷复合材料

7.4SiC/GaN功率半导体基板的特性要求

7.5未来基板技术趋势

参考文献

第8章散热技术

8.1散热（冷却）技术的概念

8.2SiC/GaN功率半导体的特性以及与其散热相关的问题

8.2.1高温工况的应对方法

8.2.2针对发热密度增加的应对方法

8.3电气和电子设备的散热技术基础

8.4功率半导体散热应考虑的要求

8.5下一代功率半导体的散热理念

8.6有望应用于宽禁带半导体的散热技术

8.6.1导热路径的进步：直冷式冷却器

8.6.2散热结构的进步：双面散热模型

8.6.3热传导的进步：液体冷却用高性能翅片

8.7导热界面材料

8.7.1导热界面材料的概念

8.7.2下一代半导体的导热界面材料

8.7.3TIM所需的特性和问题

8.7.4高热导率填料系统

8.8实现高温工况

参考文献

第9章可靠性评估/检查技术

9.1功率半导体可靠性试验

9.2典型环境试验

9.2.1存储试验（高温低温）

9.2.2存储试验（高温高湿）

9.2.3温度循环试验

9.2.4高温工作寿命试验（高温反偏试验）

9.2.5高温高湿反偏寿命试验

9.3其他环境试验

9.3.1低压试验

9.3.2盐雾试验

9.3.3加湿+封装应力系列试验

9.4功率循环试验

9.4.1功率循环试验的种类

9.4.2功率循环试验的加载方式

9.4.3热阻

9.4.4试验装置所需的性能规格

9.5功率器件可靠性试验的检查方法

9.5.1X射线透射分析

9.5.2超声成像系统

9.5.3横截面观察

9.5.4锁相红外热分析

9.6材料热阻的评估

9.6.1包括界面热阻的导热特性（有效热导率）

9.6.2热特性评估系统的配置和测量原理

9.6.3热性能测量示例

9.7小结参考文献

第10章编后记

参考文献

书籍目录：

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