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功率器件用150mm高性能硅外延材料的工艺研究
标题：功率器件用150mm高性能硅外延材料的工艺研究
摘要：
随着电子设备的高速发展，对功率器件的需求也日益增长。高性能硅外延材料作为功率器件制造的关键材料之一，其性能对功率器件的性能具有重要影响。本论文以研究功率器件用150mm高性能硅外延材料的工艺为题，综述了目前相关研究的进展，并着重讨论了外延材料的生长工艺、表面处理、杂质控制等方面的关键技术。通过对制备工艺的优化和改进，对于提高功率器件的性能具有重要的意义。
关键词：功率器件；高性能硅外延材料；工艺研究；150mm
引言：
功率器件广泛应用于通信、电力、汽车等领域，对于提高能源利用效率和实现电子设备小型化具有重要作用。而作为功率器件制造的基础材料，高性能硅外延材料在功率器件的性能和可靠性方面起着重要作用。随着硅晶体材料制备技术的进一步发展，150mm高性能硅外延材料的研究已经成为当前硅材料研究的热点之一。
1.外延材料生长工艺
外延材料的生长工艺是影响材料质量的重要因素之一。本节主要介绍外延材料生长的关键工艺参数，如温度、压力和气溶胶浓度等。此外，还将探讨生长速率、晶格匹配和杂质控制对外延材料生长质量的影响。
2.表面处理技术
外延材料的表面处理对于器件性能有着重要的影响。本节将详细介绍常用的表面处理技术，如化学机械抛光（CMP）、化学气相沉积（CVD）和腐蚀等。并分析这些技术在提高外延材料表面平整度和降低缺陷密度方面的优缺点。
3.杂质控制
杂质是影响外延材料性能的主要破坏因素之一。本节将重点讨论杂质的来源及其对外延材料性能的影响。同时，介绍一些常用的杂质控制技术，如离子注入、金属有害物质去除等，以提高外延材料的纯度和可控性。
4.工艺优化与改进
本节将结合前面的关键技术，对于工艺进行优化和改进。首先是生长工艺的优化，包括温度梯度控制、外延材料的衬底选择等。然后是表面处理技术的改进，包括新型CMP和CVD技术的引入。最后是杂质控制的改进，如引入离子注入和化学去除技术等。
结论：
本论文针对功率器件用150mm高性能硅外延材料的工艺进行了综述和分析。通过对外延材料生长工艺、表面处理技术、杂质控制等关键技术的研究，可以为提高功率器件的性能和可靠性提供重要的技术支持。未来的研究方向可以从材料性能的进一步提升和工艺的更高效率等方面展开，以满足日益增长的功率器件市场需求。
参考文献：
[1]Huang,L.,&Xu,W.(2019).Growthofhigh-qualityepitaxialsiliconanditsapplicationinphotovoltaics.JournalofMaterialsScience&Technology,35(10),2091-2105.
[2]Liu,Y.,etal.(2020).RecentProgressonHigh-QualityEpitaxialGrowthofGaNonSiSubstrate.ChineseJournalofChemicalPhysics,33(4),371-378.
[3]Zhang,Y.,etal.(2022).SurfaceDefectEngineeringofEpitaxialSiliconforHigh-EfficiencySolarCells.ACSAppliedEnergyMaterials,5(3),2421-2431.