汽车电子第三代半导体金刚石掺杂性能的理论研究文献综述

 2024-07-23 22:59:31
摘要

随着汽车电子技术的迅速发展,对功率器件的性能要求日益提高。

第三代半导体材料金刚石以其超宽禁带宽度、高载流子迁移率和高击穿场强等优异性能,成为未来汽车电子功率器件的理想材料。

而掺杂是调控金刚石电学性质的关键技术,对其在电子器件中的应用至关重要。

本文综述了金刚石掺杂的研究进展,首先介绍了金刚石的晶体结构、电子性质以及掺杂金刚石的意义,然后重点阐述了不同掺杂元素(如氮、硼、磷等)对金刚石性能的影响,并探讨了掺杂浓度和掺杂方式对金刚石电学和光学性质的影响机制。

最后,展望了金刚石掺杂在汽车电子领域的应用前景,并指出了未来研究方向。


关键词:汽车电子;第三代半导体;金刚石;掺杂;第一性原理计算

1.引言

近年来,汽车电子技术发展迅速,汽车电子化程度越来越高,对汽车电子功率器件的性能也提出了更高的要求。

金刚石作为第三代半导体材料的典型代表,具有优异的物理和化学性质,如超宽禁带宽度(5.5eV)、高载流子迁移率(4500cm^2/Vs)、高击穿场强(10MV/cm)、高热导率(2000W/mK)等,在高温、高频、高压、高功率等极端环境下展现出巨大的应用潜力,成为制备下一代高性能电子器件的理想材料。


然而,金刚石的本intrinsic性质限制了其在电子器件中的应用。

金刚石是一种共价键化合物,具有很高的电阻率,难以实现有效的载流子传输。

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