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氮化鎵電子器件熱管理 版權信息
- ISBN：9787111764557
- 條形碼：9787111764557 ; 978-7-111-76455-7
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
氮化鎵電子器件熱管理 本書特色
熱管理領域的 “導航儀”：帶你解鎖氮化鎵技術密碼
在寬禁帶半導體器件熱管理的知識海洋中尋覓方向？這本書將成為你探索之旅的*佳伴侶！
本書匯聚了前沿研究者的智慧結晶，全面呈現了氮化鎵熱管理領域的技術版圖、發展困境與突破成果。從寬禁帶半導體器件的熱難題切入，帶你深入探究氮化鎵及相關材料的**性原理熱輸運建模，領略多晶金剛石熱輸運在介觀至納米尺度的奇妙變化。不僅系統講解了器件物理與電熱建模、熱特性建模、建模仿真等核心理論，還展示了柵電阻測溫法等熱表征實用技術，以及瞬態熱反射率法這類熱成像技術。書中還介紹了熱匹配 QST 襯底技術、低應力納米金剛石薄膜散熱材料、三維集成技術以及微流體冷卻技術等在實際應用中的寶貴經驗。
對于致力于科研創新的學者，或是期望在工程領域實現技術突破的工程師，這本書無疑是一座蘊含豐富知識的寶庫，為你在氮化鎵熱管理領域的前行之路照亮方向。
氮化鎵電子器件熱管理 內容簡介
《氮化鎵電子器件熱管理》概述了業界前沿研究者所采取的技術方法，以及他們所面臨的挑戰和在該領域所取得的進展。具體內容包括寬禁帶半導體器件中的熱問題、氮化鎵（GaN）及相關材料的**性原理熱輸運建模、多晶金剛石從介觀尺度到納米尺度的熱輸運、固體界面熱輸運基本理論、氮化鎵界面熱導上限的預測和測量、AlGaN/GaN HEMT器件物理與電熱建模、氮化鎵器件中熱特性建模、AlGaN/GaN HEMT器件級建模仿真、基于電學法的熱表征技術——柵電阻測溫法、超晶格梯形場效應晶體管的熱特性、用于氮化鎵器件高分辨率熱成像的瞬態熱反射率法、熱匹配QST襯底技術、用于電子器件散熱的低應力納米金剛石薄膜、金剛石基氮化鎵材料及器件技術綜述、金剛石與氮化鎵的三維集成、基于室溫鍵合形成的高導熱半導體界面、AlGaN/GaN器件在金剛石襯底上直接低溫鍵合技術、氮化鎵電子器件的微流體冷卻技術、氮化鎵熱管理技術在Ga2O3整流器和MOSFET中的應用。本書可作為氮化鎵半導體器件研究人員、開發人員和工程技術人員的參考用書，也可以作為高等院校相關專業高年級本科生和研究生的參考用書。
氮化鎵電子器件熱管理氮化鎵電子器件熱管理 前言
譯者序
氮化鎵（GaN）電子器件是指以GaN材料為基礎、采用半導體工藝制成的電子器件，和SiC器件一樣屬于寬禁帶半導體器件，是繼以**代硅基、第二代砷化鎵基之后的第三代半導體器件。
20世紀90年代后，以SiC和GaN為代表的第三代半導體材料制造工藝獲得了突破。相比于第二代的GaAs材料，GaN材料具有更大禁帶寬度（3.49eV），更高的擊穿場強（3.3MV/cm2）,更大的電子飽和漂移速度（2.7×107cm/s），更高的熱導率［2.0W/(cm·K)］，以及杰出的Baliga優值（180～1450）。由于GaN材料在這些電熱性能方面的顯著優勢，促進了以GaN HEMT為代表的半導體異質結構及其電子器件技術的快速發展，對其在微波功率器件以及高頻功率開關器件兩大方面均產生了革命性的影響。2005年，射頻應用的GaN微波功率器件開始進入市場；2010年前后，應用于電力電子的GaN功率開關器件開始出現商業產品。目前，GaN射頻器件主要應用在雷達、5G通信等領域，而功率開關器件則主要用于消費類的電子快充，以及工業類新能源汽車用的電源適配器和電力電子的電源系統等。
氮化鎵電子器件熱管理 目錄
目錄
譯者序
原書序
原書前言
第1章寬禁帶半導體器件中的熱問題
1.1器件工作狀態下的熱產生
1.1.1功率器件的工作狀態
1.1.2射頻器件的工作狀態
1.2熱對器件特性和工作狀態的影響
1.2.1*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
1.2.3可靠性及魯棒性
1.2.4*高工作溫度和結溫
1.3寬禁帶半導體器件熱管理問題
1.3.1高導熱材料的集成
1.3.2器件設計
1.3.3封裝級熱管理
1.4小結
致謝
參考文獻
第2章氮化鎵（GaN）及相關材料的**性原理熱輸運建模
2.1引言
2.2建模機制
2.2.1結構
2.2.2聲子
2.2.3非諧相互作用
2.2.4晶格熱導率
2.2.5非本征聲子散射
2.2.6相關聲子性質
2.3氮化鎵及其相關材料的應用
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構
2.4小結
致謝
參考文獻
第3章多晶金剛石從介觀尺度到納米尺度的熱輸運
3.1引言
3.2介觀尺度的熱傳導：集合平均性質
3.2.1幾何模型：晶粒結構對熱導率的影響
3.2.2實驗表征各向異性和與z相關的熱輸運
3.2.3關于DARPA金剛石循環計劃的簡要說明
3.3納米尺度下的聲子傳輸：晶界附近的熱導率抑制效應
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率測量
3.3.3聲子的漫散射導致熱導率的非局部降低
3.4結論與展望
致謝
參考文獻
第4章固體界面熱輸運基本理論
4.1引言
4.2諧波匹配界面間的熱輸運
4.3TBC的非彈性貢獻
4.4界面鍵合對TBC的影響
4.5TBC建模方法的比較
致謝
參考文獻
第5章氮化鎵界面熱導上限的預測和測量
5.1引言
5.2GaN界面熱導理論上限
5.3實驗測量ZnO/GaN高界面熱導
5.4穩態熱反射（SSTR）作為一種新型薄膜和界面的熱導率測量技術：以GaN為例
致謝
參考文獻
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
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技術計算機輔助設計
6.3.3校準程序
6.4三維有限元熱學模型
6.4.1器件描述
6.4.2模型描述
6.4.3電熱耦合
6.4.4模型驗證
6.5小結
附錄
參考文獻
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比
7.5使用CVD金剛石改善散熱
7.6GaN HEMT的電熱力學模擬
7.7小結
致謝
參考文獻
第8章AlGaN/GaN HEMT器件級建模仿真
8.1引言
8.2**部分：新的或需強調的物理特性
8.3第二部分：老化建模
8.4第三部分：其他重要注意事項
8.4.1維度和對稱性
8.4.2偏壓依賴性
8.4.3正確求解問題
8.5第四部分：其他仿真提示與技巧
8.5.1合理的網格劃分
8.5.2收斂性
8.6小結
參考文獻
第9章基于電學法的熱表征技術——柵電阻測溫法
9.1引言
9.2穩態分析
9.2.1電流驅動
9.2.2電壓驅動
9.2.3電阻溫度系數
9.2.4確定熱阻
9.3瞬態分析
9.3.1時域特性
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
參考文獻
第10章超晶格梯形場效應晶體管的熱特性
10.1超晶格梯形場效應晶體管
10.2SLCFET 中的熱輸運
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
參考文獻
第11章用于氮化鎵器件高分辨率熱成像的瞬態熱反射率法
11.1引言
11.2方法與背后的物理學
11.2.1溫度和熱
11.2.2反射率熱成像
11.3結果
11.3.1同步穩態采集
11.3.2同步瞬態采集
11.3.3異步瞬態采集
11.3.4熱反射響應的非線性
11.4小結
致謝
參考文獻
第12章熱匹配QST襯底技術
12.1引言
12.2QST結構
12.3QST熱導率和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
第13章用于電子器件散熱的低應力納米金剛石薄膜
13.1引言
13.2納米金剛石化學氣相沉積
13.2.1襯底表面預處理
13.2.2爆轟納米金剛石引晶工藝
13.2.3納米金剛石化學氣相沉積
13.3納米金剛石薄膜的應力優化
13.4小結
致謝
參考文獻
第14章金剛石基氮化鎵材料及器件技術綜述
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
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
14.3.5在GaN正面直接合成金剛石
14.4可制造性
14.5熱特性和應力特性
14.6電氣和機械特性
14.7小結
參考文獻
第15章金剛石與氮化鎵的三維集成
15.1引言
15.2AlGaN HEMT器件的自熱效應及其熱限制
15.3在多晶CVD金剛石上生長Ⅲ族氮化物的挑戰
15.4在GaN上直接生長金剛石面臨的挑戰
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（ELO）
15.5.3金剛石條紋上GaN的ELO
15.6小結
致謝
參考文獻
第16章基于室溫鍵合形成的高導熱半導體界面
16.1引言
16.2熱測試技術
16.3GaN塊體材料和薄膜的熱導率
16.4GaN-SiC和GaN-金剛石界面TBC的綜述
16.5表面活化鍵合技術
16.6鍵合界面處的熱導
致謝
參考文獻
第17章AlGaN/GaN器件在金剛石襯底上直接低溫鍵合技術
17.1引言
17.2GaN在金剛石襯底表面的制備技術
17.3基于水解輔助固化的低溫鍵合技術
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
參考文獻
第18章氮化鎵電子器件的微流體冷卻技術
18.1引言
18.2微流體冷卻基本原理
18.2.1對流傳熱：微流體冷卻案例
18.2.2流量、壓降和熱容量：優化冷卻效率
18.2.3傳導和熱擴散阻力：高導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的協同設計
18.3.4不同方法的概述和總結
18.4小結
參考文獻
第19章氮化鎵熱管理技術在Ga2O3整流器和MOSFET中的應用
19.1引言
19.2Ga2O3的熱研究現狀綜述
19.3垂直幾何整流器
19.3.1實驗研究
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器件冷卻的未來前景
致謝
參考文獻
展開全部
氮化鎵電子器件熱管理 作者簡介
馬爾科·J.塔德爾（Marko J. Tadjer）博士就職于華盛頓特區美國海軍研究實驗室。他于2002年獲得阿肯色大學(University of Arkansas)電氣和計算機工程學士學位，2004年獲得杜克大學(Duke University)電氣工程碩士學位，2010年獲得馬里蘭大學帕克分校(University of Maryland, College Park)電氣工程博士學位。他在功率器件方面的研究重點是將金剛石等具有吸引力的材料與更成熟的GaN和SiC技術相結合，以及探索用于電力電子應用的新型氧化物，如Ga2O3。
特拉維斯·J.安德森（Travis J.Anderson）博士是美國海軍研究實驗室電力電子部門的負責人，于2008 年獲得美國佛羅里達大學化學工程博士學位，并于 2004 年獲得喬治亞理工學院化學工程學士學位。
馬爾科·J.塔德爾（Marko J. Tadjer）博士就職于華盛頓特區美國海軍研究實驗室。他于2002年獲得阿肯色大學(University of Arkansas)電氣和計算機工程學士學位，2004年獲得杜克大學(Duke University)電氣工程碩士學位，2010年獲得馬里蘭大學帕克分校(University of Maryland, College Park)電氣工程博士學位。他在功率器件方面的研究重點是將金剛石等具有吸引力的材料與更成熟的GaN和SiC技術相結合，以及探索用于電力電子應用的新型氧化物，如Ga2O3。
特拉維斯·J.安德森（Travis J.Anderson）博士是美國海軍研究實驗室電力電子部門的負責人，于2008 年獲得美國佛羅里達大學化學工程博士學位，并于 2004 年獲得喬治亞理工學院化學工程學士學位。
來萍，女，工信部電子五所正高級工程師，“電子元器件可靠性物理及其應用技術國家級重點實驗室”總工程師，失效分析技術方向學術帶頭人，從事電子元器件質量和可靠性行業一線科研和工程服務30多年。作為負責人完成相關領域的省部級課題約20項，參與超過30項，主持重大能力建設項目3項。 獲省部級科技進步二等獎以上10項，署名和參與著作8部，發表論文近40篇，牽頭制定國標3項（發布1項，制定2項），國軍標報批稿1份，指導碩士生近10名。
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