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日本的SiC半导体研究

已有 8496 次阅读 2011-1-22 15:06 |个人分类:研究视野|系统分类:海外观察| 日本, 研究所, SiC, 宽禁带半导体, 材料生长与器件表征

    SiC是一种宽禁带半导体,据称有200多种polytypes。其禁带宽度根据polytype的不同,可以从~2.4 变化到 ~3.3 eV。它的应用范围很广,比如高功率和高温半导体元件,微波器件,短波长发光元件等。从世界上的研究热度来看,最有可能实现也最有应用前景的当属高功率器件,参照下图。在这方面来说,我认为SiC相对于Si器件的优点主要是它可以用在高功率和高温领域。

(图片来源:Yole developpment)

 

    由于SiC具有节能和减少CO2排放的能力,在越来越渴望能源和保护环境的今天,很多国家都加入到研究SiC的行列中。本人在日本的产业技术综合研究所 (AIST)从事这方面的研究,对日本在SiC的研究情况有一点了解,抛砖引玉。

    日本主要有3个研究机构从事SiC的研究,分别如下:

 

(1)产业技术综合研究所

    我现在所在的Research Centre包括bulk growth,Wafer加工,epi成长,器件制作,材料与器件表征,器件模拟,电子封装以及GaN研究课题组。该中心的研究包括了从材料的开始生长到器件的成型以及最后的电子封装所有过程,实验设备很多,每年的研究经费也很充足。

 

(2)京都大学

    他们主要做材料与器件中缺陷的相关表征,另外也做一些材料epi成长方面的研究。

 

(3)电力中央研究所

    他们主要是做材料epi膜的成长研究。

 

    除了这些主要的研究机构,另外还有很多日本的大型企业也投入巨资研究,如丰田Toyata,东芝,三菱,日产,Rohm等等。

 

附录:

i)相关公司

    在SiC衬底方面,美国Cree公司是领头羊(市场份额占50~60%),新日铁和被日本Rohm公司收购的德国SiCrystal公司并驾齐驱。

 

ii)产量方面

    4英寸SiC衬底是目前主流:全球目前(2011年4月)为每月2000片左右,计划到2014~2015年提高到6000片左右。新日铁的产量为每月300~400片左右,计划1年后将产能增加3倍,达到1000片左右。

    6英寸方面:2010年8月30,Cree发布了6英寸的衬底,micropipe density小于10/cm2。

 

iii)专利方面

    按专利数(2011年4月),日本电装第一,美国Cree第二,新日铁第三,丰田中央研究所第四,住友电气工业第五。



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