氮化鎵電子器件熱管理

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(tài)下的熱產(chǎn)生
1.1.1功率器件的工作狀態(tài)
1.1.2射頻器件的工作狀態(tài)
1.2熱對器件特性和工作狀態(tài)的影響
1.2.1最大工作電流密度
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最高工作溫度和結溫
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）及相關材料的第一性原理熱輸運建模
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(zhì)
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(zhì)
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(huán)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(wěn)態(tài)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第一部分：新的或需強調(diào)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(wǎng)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(wěn)態(tài)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(shù)
9.2.4確定熱阻
9.3瞬態(tài)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(tài)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(wěn)態(tài)采集
11.3.2同步瞬態(tài)采集
11.3.3異步瞬態(tài)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(yōu)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(zhàn)
15.4在GaN上直接生長金剛石面臨的挑戰(zhàn)
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(yōu)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(xié)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(xiàn)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