碳化矽半導體技術與應用(原書第2版)

以日本碳化矽學術界元老京都大學名譽教授松波弘之、關西學院大學知名教授大谷昇、
京都大學實力派教授木本恆暢和企業實力代表羅姆株式會社的中村孝先生為各技術領域的牽頭，
集日本半導體全產業鏈的產學研各界中的骨幹代表，在各自的研究領域結合各自多年的實際經驗，
撰寫了這本囊括碳化矽全產業鏈的技術焦點，以技術為主導、以應用為目的的實用型專業指導書。
書中從理論面到技術面層次分明、清晰易懂地展開觀點論述，內容覆蓋碳化矽材料和器件從製造到應用的全產業鏈，
不僅表述了碳化矽各環節的科學原理，還介紹了各種相關的工藝技術。
本書對推動我國碳化矽半導體領域的學術研究和產業發展具有積極意義，適合功率半導體器件設計、
工藝設備、應用、產業規劃和投資領域人士閱讀，也可作為相關專業高年級學生的理想選修教材。

目錄
推薦序一
推薦序二
譯者序
原書前言
原書編委會成員
原書作者名單
第1章碳化矽（SiC）技術的進展
1.1發展的歷史背景
1.2台階控制外延生長模式的發明（SiC技術的大突破）
1.3SiC襯底結晶的研發進展
1.4運用於功率半導體的前景
1.5肖特基二極管的產業化
1.6晶體管的產業化
1.7功率器件模塊
第2章SiC的特徵
第3章SiC單晶的晶體生長技術
3.1SiC晶體生長的基礎
3.2昇華法
3.2.1使用昇華法生長大尺寸SiC晶體
3.2.2RAF生長法
3.3液相法
3.3.1通過添加金屬溶媒的SiC單晶液相生長
3.3.2在六方晶襯底上進行3C-SiC液相生長
3.3.3MSE法
3.4氣相法
3.4.1氣體生長法
3.4.2Si襯底上生長3C-SiC厚膜
3.5SiC晶體生長工藝的仿真模擬技術
3.5.1昇華法生長單晶的仿真模擬
3.5.2橫向熱壁CVD生長模擬
第4章SiC單晶襯底加工技術
4.1SiC單晶多線切割
4.1.1加工設備以及工具
4.1.2各種加工方式的優缺點
4.2SiC單晶襯底的研磨技術
4.2.1粗加工
4.2.2精加工
4.2.3雙面CMP
4.3SiC單晶的新加工法
4.3.1CARE法
4.3.2放電加工法
第5章SiC外延生長技術
5.1SiC外延生長的基礎
5.2SiC外延生長技術的進展
5.2.1SiC外延層的高品質化
5.2.2SiC外延層的高速生長
5.3有關SiC外延生長中晶體缺陷的研究
5.3.1擴展缺陷
5.3.2點缺陷
專欄：石墨烯
第6章SiC的表徵技術
6.1SiC的物理性質評價
6.1.1光致發光
6.1.2拉曼散射評估
6.1.3霍爾效應
6.1.4載流子壽命測量
6.2SiC的缺陷評估
6.2.1採用化學刻蝕評估位錯
6.2.2X射線形貌法下的位錯、堆垛層錯缺陷等的評估
6.2.3深能級評估
6.2.4電子自旋共振（ESR）下的點缺陷評估
專欄：晶圓成像評估
ⅩⅤⅠⅠⅩⅤⅠⅠⅠ第7章SiC的工藝技術
7.1離子注入
7.1.1維持SiC表面平坦化
7.1.2低電阻n型區的形成
7.1.3低電阻p型區的形成
7.1.4離子注入的Al與B的分佈控制
7.2刻蝕
7.2.1反應等離子體刻蝕
7.2.2高溫刻蝕
7.2.3濕法刻蝕
7.2.4刻蝕形狀的控制
7.3柵極絕緣層
7.3.1MOS界面基礎與界面物理性質評估法
7.3.2熱氧化膜
7.3.3沉積氧化膜
7.3.4高相對介電常數絕緣膜
7.4電極
7.4.1歐姆電極
7.4.2肖特基電極
專欄：MEMS
第8章器件
8.1器件設計
8.1.1漂移層的設計與導通電阻
8.1.2器件的功率損耗
8.2模擬實驗
8.2.1功率器件的等比例縮小和巴利加優值
8.2.2SiC功率器件模擬的收斂問題
8.2.3SiC的碰撞電離係數的各向異性
8.2.4SiC器件的終端結構
8.3二極管
8.3.1pn結二極管
8.3.2肖特基勢壘二極管
8.4單極型晶體管
8.4.1DMOSFET
8.4.2溝槽MOSFET
8.4.3DACFET
8.4.4IEMOSFET
8.4.5JFET
8.4.6嵌入溝槽型SiC JFET
8.4.7SIT
8.5雙極型晶體管
8.5.1BJT
8.5.2晶閘管，GCT
8.6高輸出功率、高頻率器件
8.6.1晶體管
8.6.2二極管
專欄：絕緣柵雙極型晶體管
第9章SiC應用系統
9.1SiC器件在電路工藝上的應用
9.1.1SiC功率器件的應用領域以及電路設計
9.1.2電路小型化的SiC功率器件應用
9.1.3SiC功率器件在電路上的應用實例
9.2在逆變電路上的應用（1）：通用逆變器
9.2.1通用逆變器主要結構
9.2.2逆變器單元設計、試制示例
9.3在逆變電路上的應用（2）：車載逆變器
9.3.1車載逆變器的構成
9.3.2車載逆變器對功率半導體性能的要求以及
對SiC的期待
9.3.3SiC逆變器的車載實例
9.3.4車載SiC逆變器今後的研究課題
9.4在逆變電路上的應用（3）：鐵路用逆變器
9.4.1鐵路用逆變器與功率器件
9.4.2鐵路用逆變器的電路結構
9.4.3鐵路用逆變器上的SiC器件應用
9.5在逆變電路上的應用（4）：電力用逆變器
9.5.1使用SiC二極管的混合結構逆變器與電力穩定裝置
9.5.2SiC MOSFET構成的太陽能電池並網用三相逆變器
9.5.3帶有應對瞬時電壓下降功能的負荷平衡裝置用
高過載三相全SiC逆變器
專欄：高耐熱模塊
ⅩⅠⅩⅩⅩ第10章各領域SiC應用前景
10.1新能源汽車
10.1.1汽車行業的外部環境
10.1.2豐田HV的過去、現在和將來
10.1.3最新HV
10.1.4對SiC產業今後的期待
10.2太陽能發電
10.2.1光伏逆變器
10.2.2對下一代功率半導體的期待
10.3電源，UPS
10.3.1直流電源
10.3.2UPS
10.4鐵路
10.4.1鐵路列車半導體電力變換裝置概要
10.4.2鐵路電氣化方式
10.4.3主電路用逆變器
10.4.4交流電氣化區域的主電路
10.4.5SIV
10.4.6變電站
10.4.7市場規模
10.4.8SiC化的動向
10.5家電
10.5.1家電領域的電力使用
10.5.2電力電子家電的變遷及SiC的萌芽
10.5.3家電的逆變器與功率半導體
10.5.4SiC器件的前景
10.6電力
10.6.1功率半導體器件的電力系統適用實例及SiC適用效果
10.6.2智能電網