單晶碳化硅
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-10-19
單晶碳化硅的視頻教程
隨機(jī)圓球狀鋁基碳化硅顆粒銑削
附帶CAE、inp源文件 三維隨機(jī)圓球源代碼、cohesive界面插件以及使用教程、SiC脆性JH2調(diào)用源代碼
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5.DAMASK晶體塑性有限元平臺(tái)案例實(shí)戰(zhàn)教程——單晶取向?qū)ο噜従Я?yīng)力和應(yīng)變分布的影響
課程目標(biāo)： 對(duì)DAMASK晶體塑性有限元平臺(tái)的運(yùn)行原理有基本了解 熟悉掌握DAMASK的前后處理 熟練掌握DAMASK譜求解器的使用 熟練掌握Paraview的使用 章節(jié)目錄： 課程簡(jiǎn)介 實(shí)戰(zhàn)一：(FCC)2D多晶體鋁合金晶體塑性分析 實(shí)戰(zhàn)二：(BCC)雙相合金鋼晶體塑性分析 實(shí)戰(zhàn)三：(HCP)多晶體晶體塑性分析——Mg 實(shí)戰(zhàn)四：單晶取向?qū)ο噜従Я?yīng)力和應(yīng)變分布的影響
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ABAQUS三維鋁基碳化硅直角切削
詳細(xì)介紹了如何運(yùn)用Python腳本插入多邊形隨機(jī)碳化硅顆粒、如何使用SIC JH2脆性本構(gòu)模擬碳化硅顆粒裂紋擴(kuò)展以及解決了碳化硅顆粒一碰就碎的問(wèn)題。 附帶CAE文件、inp文件、多邊形隨機(jī)碳化硅顆粒腳本或者隨即球體顆粒腳本以及JH2本構(gòu)模型。
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單晶碳化硅的實(shí)例教程
摘 要:
碳化硅單晶具有極高的硬度和脆性，傳統(tǒng)加工方式已經(jīng)不能有效地獲得具有超高光滑表面的碳化硅晶片。針對(duì)碳化硅單晶襯底加工技術(shù)，本文綜述了碳化硅單晶切片、薄化與拋光工藝段的研究現(xiàn)狀，分析對(duì)比了切片、薄化、拋光加工工藝機(jī)理，指出了加工過(guò)程中的關(guān)鍵影響因素和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
1、背景與意義
作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的襯底材料，碳化硅單晶具有優(yōu)異的熱、電性能，在高溫、高頻、大功率、抗輻射集成電子器件領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。碳化硅襯底加工精度直接影響器件性能，因此外延應(yīng)用對(duì)碳化硅晶片表面質(zhì)量的要求極為嚴(yán)苛。碳化硅硬度高、脆性大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，傳統(tǒng)加工方法不完全適用。受加工技術(shù)的制約，目前高表面質(zhì)量碳化硅晶片的加工效率極低。
碳化硅單晶的加工過(guò)程主要分為切片、薄化和拋光。全球碳化硅制造加工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)尚未成熟，在一定程度上限制了碳化硅器件市場(chǎng)的發(fā)展，要充分實(shí)現(xiàn)碳化硅襯底的優(yōu)異性能，開(kāi)發(fā)高表面質(zhì)量碳化硅晶片加工技術(shù)是關(guān)鍵所在。本文主要針對(duì)碳化硅晶片的加工工藝做相關(guān)論述。
2 碳化硅單晶的切片
作為碳化硅單晶加工過(guò)程的第一道工序，切片的性能決定了后續(xù)薄化、拋光的加工水平。切片加工易在晶片表面和亞表面產(chǎn)生裂紋，增加晶片的破片率和制造成本，因此控制晶片表層裂紋損傷，對(duì)推動(dòng)碳化硅器件制造技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
2. 1 切片技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
傳統(tǒng)的鋸切工具如內(nèi)圓鋸片、金剛石帶鋸，轉(zhuǎn)彎半徑受限，切縫較寬，出片率較低，不適用于碳化硅晶體切割。
展開(kāi) 基于FEM-SPH耦合算法的磨粒仿真研究
1.工程背景
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的蓬勃發(fā)展，單晶碳化硅作為典型的第三代半導(dǎo)體材料被廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)、光學(xué)襯底材料制備等加工過(guò)程中，晶片表面質(zhì)量的好壞直接決定了半導(dǎo)體器件的使用性能及工作壽命[1-2]，這也就對(duì)以單晶碳化硅為代表的光學(xué)材料的加工質(zhì)量提出了更高的要求，其中在研磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的表面/亞表面損傷缺陷（見(jiàn)圖1-1亞表面損傷示意圖）是影響晶片性能的重要因素，而對(duì)損傷層（SSD）中的裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展表征與控制更是不容忽視。通常，通過(guò)研磨拋光單晶碳化硅晶片實(shí)驗(yàn)來(lái)觀測(cè)裂紋是行之有效的手段，但裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)后觀測(cè)的手段顯然與晶片表面裂紋擴(kuò)展的真實(shí)情況相差甚遠(yuǎn)，其次單晶碳化硅屬于典型的硬脆材料，其在加工過(guò)程中的裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展往往在微秒間完成，這也是難以用實(shí)驗(yàn)的手段對(duì)裂紋擴(kuò)展進(jìn)行觀測(cè)的另一原因。因此本文采用ANSYS/LSDYNA軟件建立了單顆磨粒劃擦單晶碳化硅模型，通過(guò)仿*真手段來(lái)分析單晶碳化硅在研磨加工過(guò)程中的裂紋產(chǎn)生及擴(kuò)展情況。
2.研磨加工模型分析及模型簡(jiǎn)化
2.1研磨原理
固結(jié)磨磨料研磨加工系統(tǒng)主要由研磨盤、載物盤、研磨液供給系統(tǒng)組成。研磨時(shí)，向下壓力P使緊貼上盤面作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工件與下盤面接觸作公轉(zhuǎn)，依靠相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)磨粒對(duì)工件的研磨加工[3]。研磨加工系統(tǒng)及示意圖如圖2.1所示。本文所采用的圖案磨盤為課題組自行設(shè)計(jì)的雙圖案排布磨盤，在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出比傳統(tǒng)圖案磨盤更高的效率和加工精度，其微粉金剛石磨粒通過(guò)釬焊技術(shù)排布在磨盤上，釬焊效果圖如圖2.2所示。此外因研磨相對(duì)磨削具備更低的轉(zhuǎn)速，在加工過(guò)程中的散熱及振動(dòng)很小，故忽略加工系統(tǒng)的振動(dòng)及研磨液對(duì)磨粒加工的熱作用。
展開(kāi) 但碳化硅材料晶體生長(zhǎng)的特殊性，使得液相生長(zhǎng)得到單晶碳化硅的條件極為苛刻［２］。如圖３為 Ｃ－Ｓｉ系統(tǒng)相圖，可以看出當(dāng) Ｔ＞２８３０ ℃，才可以得到熔融態(tài)碳化硅，而在１４１２～２８３０ ℃，Ｃ在 Ｓｉ中的溶解度僅為０．０１％～１９％，Ｃ、Ｓｉ化學(xué)計(jì)量比嚴(yán)重失衡，碳硅比不能按照１：１的比例排序，難以得到單晶碳化硅材料。
目前主流制備碳化硅單晶的方法為物理氣相傳輸法（ＰＶＴ法），其基本長(zhǎng)晶原理如圖４所示，將粉末狀 ＳｉＣ 料源置于石墨坩堝底部，通過(guò)感應(yīng)線圈利用集膚效應(yīng)加熱坩堝，達(dá)到一定溫度后料源分解為Ｓｉ２Ｃ、Ｓｉ、ＳｉＣ２ 等氣體，自由揮發(fā)到坩堝頂部的籽晶區(qū)域，經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)后再次生成 ＳｉＣ，并經(jīng)由一定的軸向及徑向溫度梯度在籽晶表面結(jié)晶，得到具有一定結(jié)構(gòu)的單晶碳化硅。
目前制約著碳化硅晶體品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)主要有：碳化硅粉料質(zhì)量、仔晶的粘結(jié)、溫場(chǎng)的設(shè)計(jì)和保溫材料的選擇，晶體生長(zhǎng)工藝。其中每一項(xiàng)指標(biāo)影響著最終碳化硅晶體的成品率和晶體品質(zhì)。碳化硅粉料的制備多采用改進(jìn)高溫自蔓延法，在高溫條件下高純碳和高純硅混合加熱，并清洗除雜后得到高純碳化硅粉，合成工藝的選擇、碳硅粉的顆粒度降決定著最終得到碳化硅粉料的顆粒度、純度。仔晶的粘結(jié)要確保和石墨鍋蓋之間沒(méi)有貼合緊密，沒(méi)有縫隙，微通道等，否者將會(huì)在晶體生長(zhǎng)的過(guò)程中影響仔晶表面的溫場(chǎng)分布，影響晶體品質(zhì)。溫場(chǎng)的設(shè)計(jì)要確保溫場(chǎng)分布的均勻性，在加熱的過(guò)程中使粉料受熱均勻，揮發(fā)氣氛能夠在坩堝中平穩(wěn)升華，保溫材料的選擇是確保溫場(chǎng)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一，也是用來(lái)調(diào)節(jié)晶體生長(zhǎng)時(shí)徑向和縱向溫度梯度的必要手段。
展開(kāi) 7、基于FEM-SPH耦合算法的磨粒仿真研究
作者：
cheng
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1806913
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的蓬勃發(fā)展，單晶碳化硅作為典型的第三代半導(dǎo)體材料被廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)、光學(xué)襯底材料制備等加工過(guò)程中，晶片表面質(zhì)量的好壞直接決定了半導(dǎo)體器件的使用性能及工作壽命[1-2]，這也就對(duì)以單晶碳化硅為代表的光學(xué)材料的加工質(zhì)量提出了更高的要求，其中在研磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的表面/亞表面損傷缺陷（見(jiàn)圖1-1亞表面損傷示意圖）是影響晶片性能的重要因素，而對(duì)損傷層（SSD）中的裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展表征與控制更是不容忽視。通常，通過(guò)研磨拋光單晶碳化硅晶片實(shí)驗(yàn)來(lái)觀測(cè)裂紋是行之有效的手段，但裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)后觀測(cè)的手段顯然與晶片表面裂紋擴(kuò)展的真實(shí)情況相差甚遠(yuǎn)，其次單晶碳化硅屬于典型的硬脆材料，其在加工過(guò)程中的裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展往往在微秒間完成，這也是難以用實(shí)驗(yàn)的手段對(duì)裂紋擴(kuò)展進(jìn)行觀測(cè)的另一原因。因此本文采用ANSYS/LSDYNA軟件建立了單顆磨粒劃擦單晶碳化硅模型，通過(guò)仿*真手段來(lái)分析單晶碳化硅在研磨加工過(guò)程中的裂紋產(chǎn)生及擴(kuò)展情況。
8、聯(lián)合仿真實(shí)現(xiàn)芯片熱仿真分析流程迭代優(yōu)化應(yīng)用
作者：
安世亞太
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1807026
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下使得產(chǎn)品的性能最為優(yōu)秀。反復(fù)手動(dòng)調(diào)整產(chǎn)品的設(shè)計(jì)再驗(yàn)證尋找最優(yōu)方案的過(guò)程，驗(yàn)證迭代多次，耗時(shí)較長(zhǎng)，重復(fù)工作量也較為龐大。因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)引入智能算法，利用數(shù)字化手段完成智能迭代尋優(yōu)過(guò)程，可以避免重復(fù)勞動(dòng)力、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率。
展開(kāi) 啟動(dòng)資金8000萬(wàn)元，建設(shè)實(shí)驗(yàn)室、測(cè)試中心、長(zhǎng)晶房、辦公區(qū)等約2000平方米，形成月產(chǎn)5000片碳化硅功率芯片制造能力。項(xiàng)目核心團(tuán)隊(duì)是由著名半導(dǎo)體技術(shù)專家組成，掌握250多個(gè)專利，覆蓋原材料制造、芯片制造、IC設(shè)計(jì)、SiP封裝等領(lǐng)域，處于全球領(lǐng)先技術(shù)水平。
至于該項(xiàng)目的投資方及其他具體細(xì)節(jié)，文章中則并未提及。
碳化硅是全球最先進(jìn)的第三代半導(dǎo)體材料，具有耐高壓、高頻、大功率等優(yōu)良的物理特性，是衛(wèi)星通信、高壓輸變電、軌道交通、電動(dòng)汽車、通信基站等重要領(lǐng)域的核心材料，尤其是在航天、軍工、核能等極端環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域里有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。
“十三五”以來(lái)，山西省第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，山西省省工信廳新材料工業(yè)處處長(zhǎng)閆林此前介紹，山西在第三代半導(dǎo)體碳化硅單晶襯底材料處于國(guó)際領(lǐng)先水平，2020年銷售3萬(wàn)余片，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50%以上。
據(jù)悉，山西省擁有國(guó)內(nèi)最大的碳化硅材料供應(yīng)基地——中國(guó)電科（山西）碳化硅材料產(chǎn)業(yè)基地。一期項(xiàng)目于2020年正式量產(chǎn)，一期項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，將形成年產(chǎn)18萬(wàn)片N型碳化硅單晶晶片、5萬(wàn)片高純半絕緣型碳化硅單晶晶片的產(chǎn)能。不僅實(shí)現(xiàn)了高純度碳化硅單晶的商業(yè)化量產(chǎn)，高純碳化硅粉料純度和晶體良品率亦居于國(guó)際先進(jìn)水平。
展開(kāi) 
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單晶碳化硅的最新內(nèi)容
“超節(jié)功率MOS管”應(yīng)為?超結(jié)功率MOS管?（Super Junction MOSFET），是一種專為高壓大功率應(yīng)用優(yōu)化的功率半導(dǎo)體器件。其核心創(chuàng)新在于通過(guò)?電荷平衡結(jié)構(gòu)?突破傳統(tǒng)硅器件的“硅極限”（即耐壓與導(dǎo)通電阻之間的權(quán)衡關(guān)系）。
超結(jié)MOS管的工作原理
采用?P柱（P-type pillar）與N柱（N-type pillar）交替排列?的超結(jié)結(jié)構(gòu)，替代傳統(tǒng)MOSFET中單一的N型漂移區(qū)
關(guān)鍵詞：循環(huán)載荷；Cu單晶，塑性變形，位錯(cuò)，lammps
循環(huán)載荷是指在外力作用下，材料或結(jié)構(gòu)經(jīng)歷周期性應(yīng)力或應(yīng)變變化的現(xiàn)象。這種周期性變化通常是由于機(jī)械振動(dòng)、疲勞測(cè)試、交變工作環(huán)境等因素引起的。循環(huán)載荷的大小和方向隨時(shí)間呈規(guī)律性變化，可以是正弦波、方波或其他形式的波形。循環(huán)載荷的影響一般采用應(yīng)力-應(yīng)變曲線或疲勞壽命實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。通常根據(jù)材料在循環(huán)載荷下的應(yīng)力幅值、應(yīng)變幅值以及循環(huán)次數(shù)來(lái)定義其疲勞性能
文章題目：《Strain rate effect of high purity aluminum single
crystals: Experiments and simulations》
文章doi：10.1016/j.ijplas.2014.10.002
推薦理由：作者研究了高純鋁不同應(yīng)變率下單晶塑性變形的取向依賴性，不同應(yīng)變率下的流動(dòng)應(yīng)力情況通過(guò)Laue Back-Reflection
關(guān)鍵詞：lammps模擬，裂紋擴(kuò)展，拉伸，單晶鋁，ovito
隨著納米技術(shù)的發(fā)展，人們的注意力逐漸從宏觀物體轉(zhuǎn)向微觀物體。由于納米晶體金屬及合金材料具有優(yōu)越的物理、化學(xué)、力學(xué)特性，越來(lái)越受到人們的重 視，但是材料的缺陷嚴(yán)重影響著人們的安全，所以研究裂紋的擴(kuò)展機(jī)制成為一項(xiàng)重要的研究課題。 由于裂紋擴(kuò)展在原子尺度上進(jìn)行，目前傳統(tǒng)的宏觀連續(xù)介質(zhì)力學(xué)已經(jīng)無(wú)法滿足材料微觀尺度變形機(jī)理的研究。近幾十年來(lái)，
來(lái)源 | Small
作者 | 苗沐霖博士
香港城市大學(xué)呂堅(jiān)院士團(tuán)隊(duì)最新發(fā)表在Small期刊上的題目為 “3D-Printed Mullite-Reinforced SiC-Based Aerogel Composites” 的文章，制備出了具有優(yōu)異力學(xué)性能且可以實(shí)現(xiàn)精確熱管理功能的碳化硅氣凝膠復(fù)合材料。具有這種結(jié)構(gòu)的氣凝膠復(fù)合材料可用于汽車電池或精密器件
一、前言
電焊機(jī)是指為焊接提供一定特性的電源的電器，其工作原理：在接觸到焊接物與被焊接物時(shí)，發(fā)生短路，短路產(chǎn)生高溫電弧，將焊接物熔化，使得它們相互融合。電焊機(jī)分為家用焊機(jī)和工業(yè)焊機(jī)。
家庭型電焊機(jī)：為家庭實(shí)用性考慮設(shè)計(jì)，多以氬弧焊冷焊混合型為主，其特點(diǎn)：功率偏小、電源電壓為220V。
工業(yè)型電焊機(jī)：為工業(yè)實(shí)用考慮設(shè)計(jì)，功率大、電源電壓一般采用380V/220V兩用。焊接范圍廣，可連續(xù)十幾小時(shí)不停工作
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，日本半導(dǎo)體材料加工設(shè)備廠商高鳥(niǎo)株式會(huì)社（Takatori，以下簡(jiǎn)稱為“高鳥(niǎo)”）近日推出了一款用于切割功率半導(dǎo)體方向碳化硅（SiC）晶圓的新型切割設(shè)備。該設(shè)備不僅支持切割當(dāng)下主流的直徑為6吋（約15厘米）的晶圓，還可用于切割10吋晶圓（約25厘米），可顯著提升半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)效率。
新型多線切割設(shè)備可切割直徑為10吋的晶圓
與硅基功率半導(dǎo)體相比
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，碳化硅（SiC）作為新一代功率半導(dǎo)體的主流產(chǎn)品，其市場(chǎng)已開(kāi)始全面擴(kuò)大。加上再生能源的助推，車載應(yīng)用方向的市場(chǎng)較預(yù)期提前一年迎來(lái)爆發(fā)期，因此，碳化硅已成為功率半導(dǎo)體的主要投資對(duì)象。之前，有不少半導(dǎo)體廠家在討論擴(kuò)大300mm硅晶圓的產(chǎn)能，如今這一趨勢(shì)已不再，主流趨勢(shì)已轉(zhuǎn)向碳化硅。且該趨勢(shì)已在全球范圍蔓延，不限于日本、歐美地區(qū)的功率半導(dǎo)體廠家。受到中美貿(mào)易摩擦的影響
2.1.問(wèn)題描述
納米壓痕是確定金屬材料特性的最廣泛使用的方法之一。分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬是一種強(qiáng)大的工具，可以研究納米壓痕過(guò)程中原子尺度上的材料行為，并深入了解材料的塑性變形。本工作采用單晶鋁作為原材料，旨在為使用MD設(shè)計(jì)納米壓痕模擬提供指導(dǎo)。
2.2.模型描述
對(duì)單晶鋁納米壓痕的分子動(dòng)力學(xué)模擬通過(guò)原子/分子大規(guī)模并行模擬器(LAMMPS)實(shí)現(xiàn)，模擬結(jié)果采用OVITO進(jìn)行可視化和晶體結(jié)構(gòu)缺陷分析
<p><strong style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: inherit;">一、前言</strong><span style="color: rgb(51, 51, 51);"> </span></p><p class="ql-align-justify">單相離線式不間斷電源只是備援性質(zhì)的UPS，市電直接供電給用電設(shè)備再為電池充電
