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Mn_(3)O_(4)掺杂抗还原X7R纳米BaTiO_(3)基陶瓷的性能研究

功能材料 2025年第3期56卷 3013-3018页

作者：肖蝉吟迟尚超刘叔承张树人唐斌电子科技大学集成电路科学与工程学院成都611731 电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都611731

采用传统固相合成法制备了BaTiO_(3)-SrCO_(3)-MgCO_(3)-xMn_(3)O_(4)-Dy_(2)O_(3)-ZrO_(2)-SiO_(2)(x=0~0.2%(摩尔分数))陶瓷,在1%H_(2)-99%N_(2)混合还原气氛中进行烧结,烧结温度为1320℃。研究了Mn_(3)O_(4)掺杂对纳米BaTiO_(3)基陶瓷的影响,发现掺杂Mn有利于陶瓷介电常数以及绝缘电阻率的提升;陶瓷的容量温度稳定性很大程度取决于Mn的掺杂量,当x=0.05%(摩尔分数)时,得到高介电常数(ε=3267)、良好的绝缘电阻率(ρ_(v)=3.82×10^(11)Ω·cm)和低介质损耗(tanδ=1.03%)的抗还原纳米BaTiO_(3)基陶瓷,温度特性满足EIA X7R(-55~125℃,ΔC/C_(25℃)≤±15%)标准,具有良好的BME-MLCC应用前景。

关键词：纳米钛酸钡抗还原高介电常数温度稳定性

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具有超低比导通电阻的双漂移区双导通路径新型横向双扩散金属氧化物半导体

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物理学报 2025年第8期74卷 221-228页

作者：段宝兴任宇壕唐春萍杨银堂西安电子科技大学集成电路学部宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

本文提出了一种具有双漂移区和双导通路径的新型横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件,实现了超低比导通电阻(R_(on,sp)).其漂移区采用P型和N型纵向交替所构成的双漂移区结构,并引入平面栅和槽型栅分别控制P型和N型漂移区,使得器件能... 详细信息

本文提出了一种具有双漂移区和双导通路径的新型横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件,实现了超低比导通电阻(R_(on,sp)).其漂移区采用P型和N型纵向交替所构成的双漂移区结构,并引入平面栅和槽型栅分别控制P型和N型漂移区,使得器件能够在漂移区中形成两条独立的电子导通或消失路径.在对平面栅施加正向电压时,可使P型漂移区的表面发生反型,形成连接沟道和N+漏极的高浓度电子反型层,从而极大提高器件导通时的电子密度,降低比导通电阻.槽型栅极的引入可使器件在关断时产生一条额外的电子消失路径,从而缩短器件的关断时间(t_(off)).此外,由于引入P型漂移区,使得电子在P型漂移区内输运时与其体内的空穴发生复合,从而加快了电子的消失过程并进一步地缩短器件的t_(off).仿真结果表明,在200 V的击穿电压(BV)等级下,本文所提出的新型LDMOS的R_(on,sp)为3.43 mΩ·cm^(2),关断时间为9 ns.相比传统的LDMOS器件,R_(on,sp)和t_(off)分别下降了90%和11.6%.该器件不仅实现了R_(on,sp)和BV的良好折中,而且缩短了器件的t_(off),展现出了优异的器件性能.

关键词：双漂移区双导通路径比导通电阻击穿电压

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P-V-L键理论在微波介质陶瓷性能调控中的应用

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无机材料学报 2025年

作者：胡智超杨鸿宇杨鸿程孙成礼杨俊李恩竹电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院西南石油大学新能源与材料学院中国振华集团云科电子有限公司

目前通信技术的飞速发展对介质陶瓷滤波器提出了越来越严苛的要求，如何高效设计新的介质材料以推动其发展意义重大。材料的结构与性能之间的关系对于微波介质陶瓷的合成与设计至关重要。P-V-L 键理论旨在通过计算提供晶体结构参数和基... 详细信息

目前通信技术的飞速发展对介质陶瓷滤波器提出了越来越严苛的要求，如何高效设计新的介质材料以推动其发展意义重大。材料的结构与性能之间的关系对于微波介质陶瓷的合成与设计至关重要。P-V-L 键理论旨在通过计算提供晶体结构参数和基本化学键特征，例如化学键的键离子性、键共价性、键敏感性、晶格能、键能等，这些参数为微波介质陶瓷的改性设计提供了理论基础和指导。近年来，研究人员致力于将P-V-L键理论运用到众多的陶瓷体系，解释微波介质陶瓷结构与性能之间的关系，并以此理论为基础提出新的改性策略，从而获得了优异的微波介电性能。本文详细介绍了P-V-L键理论的基本概念和复杂多晶的二元键合公式，概述了该理论在微波介质陶瓷领域中针对化学键参数和化学键特征的计算方法，同时分析了近年来P-V-L键理论在几类常见微波介质陶瓷体系中的应用，结果表明通过P-V-L 键理论分析可以提供离子掺杂改性体系中的键特征、结构演变和介电性能，这对于微波介质陶瓷的发展和应用方向具有重要意义。

关键词：微波介质陶瓷晶体结构 P-V-L键理论应用综述

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Mg掺杂氧化镓研究进展

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人工晶体学报 2025年第3期54卷 361-370页

作者：孙汝军张晶辉李一帆郝跃张进成西安电子科技大学宽禁带半导体器件与集成技术全国重点实验室西安710071 西安电子科技大学集成电路学部西安710071

氧化镓(Ga_(2)O_(3))材料具有超宽禁带宽度、高击穿电场强度,在电力电子器件和光电器件领域具有巨大应用前景。虽然氧化镓难以实现p型导电,但仍可以利用p型掺杂调控能带实现电学性能设计。实验上已验证的氧化镓p型掺杂杂质有Mg、Fe、N... 详细信息

氧化镓(Ga_(2)O_(3))材料具有超宽禁带宽度、高击穿电场强度,在电力电子器件和光电器件领域具有巨大应用前景。虽然氧化镓难以实现p型导电,但仍可以利用p型掺杂调控能带实现电学性能设计。实验上已验证的氧化镓p型掺杂杂质有Mg、Fe、N、Zn、Cu、Ni、Co等,其中,Mg掺杂由于形成能最低、能级位置最靠近价带顶,以及掺入方法多而被大量研究。本文聚焦Mg掺杂,首先对Mg掺杂氧化镓的受主能级的理论计算认识和实验测试结果进行综述;接着总结了Mg掺杂氧化镓半绝缘单晶和外延层的各种掺杂方法、掺杂浓度,以及在热处理中Mg扩散等关键问题;最后指出关于Mg掺入、激活及扩散机制还值得进一步研究,并对其未来进行了展望。

关键词：氧化镓 Mg掺杂半绝缘衬底电流阻挡层电学性能

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用于C/SiC高温复合材料应力测试的薄膜应变计制备及性能研究

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计测技术 2025年第1期45卷 80-87页

作者：张煜杰裴伟钦唐逸杰蒋洪川电子科技大学电子薄膜与集成器件全国重点实验室四川成都611731

针对C/SiC复合材料表面高温应变测量的难题,提出基于高温无机胶平坦化处理、磁控溅射技术和原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)的薄膜应变计制备方法。采用刷涂无机胶的方式,实现C/SiC复合材料表面的平坦化,之后利用磁控溅射和原... 详细信息

针对C/SiC复合材料表面高温应变测量的难题,提出基于高温无机胶平坦化处理、磁控溅射技术和原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)的薄膜应变计制备方法。采用刷涂无机胶的方式,实现C/SiC复合材料表面的平坦化,之后利用磁控溅射和原子层沉积技术,制备Pt敏感层和复合绝缘层组成的薄膜应变计。Pt敏感层采用硬质掩膜和直流溅射的方式制备,其电阻为75Ω,厚度为450 nm。在绝缘层中,通过直流溅射和原子层沉积的方式,在C/SiC复合材料衬底表面分别沉积YSZ/Al_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)-YSZ/Al_(2)O_(3)和HfO_(2)-YSZ/Al_(2)O_(3)3种厚度为1.2μm的复合绝缘层,并对3种绝缘层的高温绝缘性能进行测试,结果表明:HfO_(2)-YSZ/Al_(2)O_(3)复合绝缘层的高温绝缘性能最佳,在多次升降温循环后,950℃条件下其绝缘电阻可达32.94 kΩ。基于HfO_(2)-YSZ/Al_(2)O_(3)复合绝缘层制备Pt薄膜应变计并开展测试,结果表明:在室温至600℃条件下,该Pt薄膜应变计具有最大2.93的应变敏感系数(Gauge Factor,GF),最小应变误差为0.01%(600℃、133.2με),最大应变误差为6.49%(200℃、133.2με),具有良好的高温稳定性和应变响应。研究成果为C/SiC复合材料表面高温应变测量提供了新的技术方案,对于促进高超声速飞行器热结构部件高精度应变测量技术发展具有积极意义。

关键词： C/SiC复合材料应变灵敏系数绝缘电阻复合绝缘层磁控溅射原子层沉积

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基于MOCVD的β-Ga_(2)O_(3)同质外延与Al掺异质结外延生长研究进展

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固体电子学研究与进展 2025年第1期45卷 1-15页

作者：刘洋何云龙陈谷然陆小力郑雪峰马晓华郝跃西安电子科技大学集成电路学部宽禁带半导体器件与集成技术全国重点实验室宽禁带半导体国家工程研究中心西安710071 南京电子器件研究所宽禁带半导体器件与集成技术全国重点实验室南京210016

β-Ga_(2)O_(3)是一种具有超宽带隙、高临界击穿场强和优异的巴利加优值的半导体材料,近年来在电力电子与深紫外光电探测等领域展现出巨大的应用潜力。金属有机化学气相沉积(Metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术凭借其... 详细信息

β-Ga_(2)O_(3)是一种具有超宽带隙、高临界击穿场强和优异的巴利加优值的半导体材料,近年来在电力电子与深紫外光电探测等领域展现出巨大的应用潜力。金属有机化学气相沉积(Metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术凭借其高生长速率、精确的膜厚控制、优异的薄膜质量和大尺寸生长等优势,成为未来β-Ga_(2)O_(3)走向产业化的潜在方法,并已被广泛应用于β-Ga_(2)O_(3)的外延生长研究。本文对几种常见晶向的β-Ga_(2)O_(3) MOCVD同质外延生长的研究成果进行了概述,并在此基础上介绍了极具潜力的β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)的MOCVD外延生长研究现状。最后,总结了基于MOCVD技术的β-Ga_(2)O_(3)同质外延生长以及β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)生长过程中面临的主要问题,并对未来的发展进行了展望。

关键词： β-Ga_(2)O_(3) 金属有机化学气相沉积同质外延 β-(Al_(x)Ga_(1-x))_(2)O_(3)

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超宽禁带氧化镓功率器件新结构及其电热特性研究进展

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人工晶体学报 2025年第2期54卷 263-275页

作者：魏雨夕马昕宇江泽俊魏杰罗小蓉电子科技大学电子薄膜与集成器件全国重点实验室成都610054 成都信息工程大学微电子学院成都610225

氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))具有超宽禁带(E_(g)=4.5~4.9 eV)和高临界击穿场强(E_(br)=8 MV/cm),器件的Baliga优值理论上可达SiC和GaN基器件的4倍和10倍。然而,氧化镓功率器件的耐压仍远低于理论值,且大功率器件及其热稳定性的研究较少;材... 详细信息

氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))具有超宽禁带(E_(g)=4.5~4.9 eV)和高临界击穿场强(E_(br)=8 MV/cm),器件的Baliga优值理论上可达SiC和GaN基器件的4倍和10倍。然而,氧化镓功率器件的耐压仍远低于理论值,且大功率器件及其热稳定性的研究较少;材料热导率低和缺陷多也导致器件发生电学特性漂移、性能加速退化等可靠性问题。本文首先介绍本团队在氧化镓功率器件新结构方面的研究进展,对研制的样品进行测试分析并研究其电热特性;然后开展了氧化镓金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和异质结场效应晶体管(HJFET)的电热可靠性研究,本团队提出电离陷阱模型和界面偶极子电离模型解释其性能退化机制,此外,提出了一种新的可靠性加固技术,以提高β-Ga_(2)O_(3)HJFET的电热可靠性。结果表明,氧化镓功率器件在高压、低功耗和高可靠性应用方面具有很大潜力。这些研究为氧化镓功率器件设计和优化提供新的思路,有力助推氧化镓功率器件实用化进程。

关键词：氧化镓功率半导体器件二极管场效应晶体管电热特性可靠性

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基于斜向耦合对称柱体结构的太赫兹偏振转换器

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激光与光电子学进展 2025年第5期 310-316页

作者：余哲榕周嗣童肖功利杨宏艳陈赞辉桂林电子科技大学信息与通信学院广西高校微电子器件与集成电路重点实验室桂林电子科技大学光电工程学院

提出了一种斜向耦合对称五柱体超表面结构，能够实现宽带的太赫兹反射式偏振转换器。通过使用时域有限差分（FDTD）法对该结构进行数值仿真，结果显示在2.35～4.51 THz频率范围内，该结构可以实现线偏振之间的交叉转换，且偏振转换率均... 详细信息

提出了一种斜向耦合对称五柱体超表面结构，能够实现宽带的太赫兹反射式偏振转换器。通过使用时域有限差分（FDTD）法对该结构进行数值仿真，结果显示在2.35～4.51 THz频率范围内，该结构可以实现线偏振之间的交叉转换，且偏振转换率均超过99%。当改变中间圆柱的长轴参数时，还能在2.42～4.83 THz频率范围内实现线偏振与圆偏振之间的转换，转换频率范围内反射系数均高于0.9。所设计的结构可以通过调节中间圆柱的长轴参数大小来实现1/2波片和1/4波片之间的切换，具有优越的性能，在偏振调制多功能器件领域具有一定的应用前景。

关键词：超表面太赫兹偏振转换偏振调制

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钛圆盘阵列增强微测辐射热计太赫兹波吸收特性

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物理学报 2019年第20期68卷 292-300页

作者：牛青辰苟君王军蒋亚东电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室

提出一种集成在微桥结构中的二维亚波长周期钛(Ti)金属圆盘阵列结构,以增强太赫兹微测辐射热计的吸收率.基于严格耦合波分析方法,建立吸收结构模型,研究了不同结构的Ti圆盘阵列及其在微桥阵列结构中的太赫兹波吸收特性.周期Ti圆盘阵列... 详细信息

提出一种集成在微桥结构中的二维亚波长周期钛(Ti)金属圆盘阵列结构,以增强太赫兹微测辐射热计的吸收率.基于严格耦合波分析方法,建立吸收结构模型,研究了不同结构的Ti圆盘阵列及其在微桥阵列结构中的太赫兹波吸收特性.周期Ti圆盘阵列结构降低了金属的表面等离子体频率,在太赫兹波段激发伪表面等离子体激元并实现共振增强吸收.共振吸收频率由周期、直径等Ti圆盘阵列的结构参数决定,圆盘厚度则对太赫兹波吸收率有重要影响,微桥结构中的谐振腔结构可降低共振频率并增强耦合效率.设计的微桥探测结构以较小的Ti圆盘阵列周期(37μm)实现突破衍射极限的太赫兹波约束,在3.5 THz (波长85.7μm)实现接近90%的太赫兹波吸收率,满足太赫兹微测辐射热计小尺寸、高吸收及工艺兼容的要求.

关键词：太赫兹微测辐射热计伪表面等离子体激元严格耦合波分析

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烧结技术对99BeO陶瓷材料结构与性能影响

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无机材料学报 2010年第4期25卷 415-418页

作者：钟朝位梁剑张树人张韶华李波电子科技大学电子薄膜与集成器件重点实验室成都610054

系统研究了传统烧结方法、台阶式烧结方法和两步烧结方法对99BeO陶瓷微结构和性能的影响.研究发现:台阶式烧结有助于99BeO陶瓷的晶粒细化,两步法烧结有助于提高99BeO陶瓷的热导率.实验优化了两步法中第一阶段烧结温度T1、第二阶段烧结温... 详细信息

系统研究了传统烧结方法、台阶式烧结方法和两步烧结方法对99BeO陶瓷微结构和性能的影响.研究发现:台阶式烧结有助于99BeO陶瓷的晶粒细化,两步法烧结有助于提高99BeO陶瓷的热导率.实验优化了两步法中第一阶段烧结温度T1、第二阶段烧结温度T2及保温时间t等工艺参数.结果表明,在T1为1630℃,T2为1550℃,t为4h时可获得晶粒均匀、结构致密,热导率为308W/(m.K),密度为2.95g/cm3的99BeO陶瓷.

关键词：两步法烧结 99BeO陶瓷热导率密度晶粒尺寸

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