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碳化铝

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碳化铝相关的资讯

  • 第三代半导体专利分析——碳化硅篇
    第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV),亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看,较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓,而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),被行业称为第三代半导体材料的双雄。专利一般是由政府机关或者代表若干国家的区域性组织根据申请而颁发的一种文件,这种文件记载了发明创造的内容,并且在一定时期内产生这样一种法律状态,即获得专利的发明创造在一般情况下他人只有经专利权人许可才能予以实施。在我国,专利分为发明、实用新型和外观设计三种类型。专利文献作为技术信息最有效的载体,囊括了全球90%以上的最新技术情报,相比一般技术刊物所提供的信息早5~6年,而且70%~80%发明创造只通过专利文献公开,并不见诸于其他科技文献,相对于其他文献形式,专利更具有新颖、实用的特征。可见,专利文献是世界上最大的技术信息源,另据实证统计分析,专利文献包含了世界科技技术信息的90%~95%。如此巨大的信息资源远未被人们充分地加以利用。事实上,对企业组织而言,专利是企业的竞争者之间惟一不得不向公众透露而在其他地方都不会透露的某些关键信息的地方。因此,通过对专利信息细致、严密、综合、相关的分析,可以从其中得到大量有用信息。基于此,仪器信息网特统计分析了第三代半导体中碳化硅材料的专利信息,以期为从业者提供参考。(本文搜集信息源自网络,不完全统计分析仅供读者参考,时间以专利申请日为准)专利申请趋势分析(1985-2021)专利申请趋势分析(2010-2020)本次统计,以碳化硅为关键词进行检索,共涉及专利总数量为66318条(含世界知识产权组织940条专利),其中发明专利53498条、实用新型专利11780条和外观专利100条。从专利申请趋势分析(1985-2021)可以看出,2018年前相关专利呈现出不断增长的趋势,尤其是2018年之前十年的增长速度很快,2018年专利申请数量达到巅峰8081件,但此后专利申请量开始减少。这表明在18年前十年是碳化硅材料的研究高峰期,此后研发强度逐渐降低,一般而言这也意味着相关产业的前期研发已完成,步入了产业化阶段,市场生命周期进入成长期(行业生命周期分为四个阶段形成期、成长期、成熟期和衰退期)。由于数据采集时未到2021年底,2021年数据趋势不具有代表性。申请人数量趋势分析(2010-2020)发明人数量趋势分析(2010-2020)进一步分析2010-2020年之间的专利申请人数量趋势可以发现,申请相关专利的自然人也在18年之后略有下降。这表明在相关领域持续投入研发的企事业单位和科研院所也在逐渐减少,市场竞争机制加剧,企业的生命力越来越短,市场呈现出竞争对手减少的态势,未来市场将逐渐淘汰一些研发不足的企业。从发明人数量趋势变化可以发现,相关发明人在2019年达到顶点,但2018-2020年之间逐渐比较平稳,这表明相关研发工作也不在大规模招聘研发人员,未来从业者数量将趋于平稳。(专利申请人就是有资格就发明创造提出专利申请的自然人、法人或者其他组织,本调研中大部分为企事业单位和科研院所;专利法所称发明人或者设计人,是指对发明创造的实质性特点作出创造性贡献的人)TOP10申请人专利量排行及专利类型分布TOP10发明人专利量(排除不公告姓名)那么从事相关研发工作的主要有哪些单位呢?从申请人专利量排行可以看出,中芯国际在碳化硅领域的布局较多,其北京和上海的公司都要大量专利布局。具体来看,中芯国际的专利主要分布于半导体器件中的碳化硅层的生长、掺杂、刻蚀等工艺方面;三菱电机的专利主要集中于外延晶片的制造和相关半导体装置等方面。中芯国际和三菱不仅在中国发明专利量方面领先,同时发明授权专利数量也较多。碳化硅相关专利申请区域统计通过对区域专利申请量进行统计能够了解到目前专利技术的布局范围以及技术创新的活跃度,进而分析各区域的竞争激烈程度。从专利申请区域可以看出,碳化硅专利申请人主要集中于江苏省、广东省等,这些地区都是半导体产业发达的地区,其在第三代半导体方面的布局也快人一步。需要注意的是,本次统计以碳化硅为关键词检索,部分检索专利非半导体领域,相关结仅供参考。
  • 云会议 线上谈丨盛瀚圆满举办氧化铝行业云会议,共话行业议题
    6月14日上午于盛瀚直播间成功举办氧化铝行业云会议 盛瀚与近30家氧化铝行业代表性企业共计40+行业代表人员一同了解与探讨盛瀚和离子色谱的相关议题在品牌运营部经理张云龙的主持下,线上会议于9:30准时开始。首先,由产品经理陈阳向大家介绍盛瀚公司的发展历程以及离子色谱仪的发展历史和基本知识,让大家对盛瀚和离子色谱仪有了初步认识。为了让大家更深入地了解盛瀚,销售运营部小姐姐刘文婷带领参会嘉宾体验了一把“沉浸式参观盛瀚”。通过直播镜头,刘文婷在盛瀚科技展厅为大家详细介绍了盛瀚的企业文化、产品发展史以及未来发展愿景等。随后在镜头的带领下,大家又参观了应用开发中心,了解了更多有关盛瀚离子色谱仪器的相关应用现状。在“实地”参观了盛瀚后,就进入了我们干货满满的专业讲解环节。产品经理王禹为各位与会嘉宾讲解了有关离子色谱仪器原理、应用方案以及维护保养相关的“硬”知识,并探讨了氧化铝相关的行业解决方案。王禹的讲解既专业又深入浅出,不可谓不精彩!在议程的最后,我们为所有嘉宾预留了答疑解惑的时间,由西北区销售经理李贺和应用开发部副经理张苗苗为大家解答相关疑问。由于疫情的影响,本次原定线下举行的氧化铝行业会议改为以线上形式进行。但是,形式的改变并不会影响本质。不管是线上还是线下,盛瀚都会拿出最佳状态、最佳方法,为各位行业企业客户提供最优质的服务。也欢迎更多行业伙伴与盛瀚进行更多行业交流,合作共赢!
  • 中科科仪参加“氧化铝在陶瓷耐火领域应用及创新”技术论坛
    作为耐火材料领域最前沿、最专业的盛会之一,2017年9月3日氧化铝在陶瓷耐火领域应用及创新技术论坛于淄博先进陶瓷产业园盛大召开。北京中科科仪股份有限公司——国内扫描电子显微镜领军品牌,作为会议的主要赞助商之一参加了此次盛会。在会议中,中科科仪应用工程师做了“扫描电子显微镜在氧化铝粉末行业中的应用”的报告,介绍了中科科仪的发展历程,举例分析了扫描电子显微镜在氧化铝等粉末行业中的应用,并且与参会代表进行了深入的沟通。清华大学盖国胜教授举例说明了扫描电子显微镜在粉末行业中至关重要要的作用,对中科科仪的扫描电子显微镜给出了高度好评,并倡导大家支持国产,得到与会代表的广泛认同,大大的提升了中科科仪的品牌形象。
  • 第三代半导体全球竞争加剧,韩国30家半导体企业成立碳化硅产业联盟
    近日,有报道称,为了发展新一代功率半导体,韩国30家本土半导体企业以及大学和研究所组建碳化硅产业联盟,以应对急速增长的碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga2O3)等宽禁带半导体所引领的新型功率半导体市场,从而形成韩国本土碳化硅生态圈。据悉,联盟内的30家韩国功率半导体企业将共同参与材料、零部件、设备的开发,培育与碳化硅半导体相关的材料、零部件和设备企业的发展。其中,LX Semicon将负责研发碳化硅半导体,SK siltron则负责碳化硅衬底,Hana Materials和STI将研发碳化硅半导体零件和设备技术。嘉泉大学、光云大学和国民大学将支持碳化硅半导体研发基础设施,国立纳米材料研究所和韩国陶瓷工程技术研究所将提供技术支持。宽禁带半导体就是第三代半导体,主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。与第一、二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常又被称为宽禁带半导体材料(禁带宽度大于2.3eV),亦被称为高温半导体材料。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看,较为成熟的第三代半导体材料是碳化硅和氮化镓,而氧化锌、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN),被行业称为第三代半导体材料的双雄。基于第三代半导体的优良特性,其在通信、汽车、高铁、卫星通信、航空航天等应用场景中颇具优势。其中,碳化硅、氮化镓的研究和发展较为成熟。以SiC为核心的功率半导体,是新能源汽车充电桩、轨道交通系统等公共交通领域的基础性控件;射频半导体以GaN为原材料,是支撑5G基站建设的核心;第三代半导体在消费电子、工业新能源以及人工智能为代表的未来新领域,发挥着重要的基础作用。近年来,随着新能源汽车的兴起,碳化硅IGBT器件逐渐被应用于超级快充,展现出了强大的市场潜力,第三代半导体发展进入快车道。第三代半导体器件的生产离不开检测,以碳化硅功率器件的生产为例,只有通过对各个生产环节的检测才能不断提高良率和工艺水平。碳化硅的检测主要包括衬底检测、外延片检测、器件工艺、点穴参数、可靠性分析和失效分析。除了以上这些检测项目对应的仪器外,第三代半导体制造也离不开半导体设备,碳化硅产业链更是如此,其涉及的设备种类繁多。碳化硅的很多工艺段设备可以与硅基半导体工艺兼容,但由于宽禁带半导体材料熔点较高、硬度较大、热导率较高、键能较强的特殊性质,使得部分工艺段需要使用专用设备、部分需要在硅设备基础上加以改进。相关工艺及半导体制造设备如下,
  • 快速掌握使用氧化铝抛光液制备铝合金样品
    铝合金在工业应用中十分广泛,作为有色金属结构材料,在航空航天、机械、汽车、船舶等工业中被大量应用。铝合金材料的研究和应用需求不断发展,金相分析作为对材料检测的重要手段和步骤之一,也随之更加深入,可脉检测金相工程师将快速掌握使用氧化铝抛光液制备铝合金样品的经验分享给朋友们,为提高我们的工作质量和效率提供参考。铝合金的金相样品制备,通常情况,在用四步法或五步法的制备时,使用MgO做精细抛光剂是非常理想的,但由于MgO很难以非常细小的粒度提供,实际上使用起来并不容易,所以,采用氧化铝抛光液来代替MgO是不错的方法。但,需要提示的是:标准的煅烧氧化铝抛光介质不适合铝合金金相样品的制备,而胶体三氧化二铝悬浮液才是铝合金样品制备非常理想的抛光剂。在铝合金家族中,许多铝合金的金相样品是通过四步制备法制备的,采用氧化铝抛光液配合短绒/中绒抛光布,对样品进行精细抛光,不仅可保留铝合金中全部的金属间化合物微粒,还能有效控制浮凸缺陷。可脉检测金相工程师的铝合金样品四步制备法如下表所示:温馨提示:在使用6μm和3μmd金刚石抛光液进行中等研磨时,可能会发生嵌入现象,这时,可用金刚石抛光膏替代金刚石抛光液研磨,会有效改善嵌入缺陷。快速掌握使用氧化铝抛光液制备铝合金金相样品的方法简单介绍这些,以上方法采用的是美国QMAXIS研磨抛光耗材,仅供参考!如您还有疑问或未解决的问题,欢迎联系可脉检测金相工程师,共同探讨更适合您的解决方案。
  • 国强标《生活饮用水用聚氯化铝》征求意见
    关于征求强制性国家标准《生活饮用水用聚氯化铝》(征求意见稿)意见的通知   各相关单位:   由全国化学标准化技术委员会水处理剂分技术委员会归口修订的GB 15892-2009《生活饮用水用聚氯化铝》征求意见稿已完成,现公开征求意见。请于2014年8月10日前将意见表以电子邮件形式反馈至全国化学标准化技术委员会水处理剂分技术委员会(SAC/TC63/SC5)秘书处。   秘书处联系方式:   单位:中海油天津化工研究设计院标准理化研究中心   地址:天津市红桥区丁字沽三号路85号   邮编:300131   联系人:朱传俊 李琳   电话:022-26689086  022-26689095   E-mail:shuifh@163.com   2014年7月10日   附件:   1.强制性国家标准《生活饮用水用聚氯化铝》(征求意见稿).doc   2.强制性国家标准《生活饮用水用 聚氯化铝》编制说明.doc   3.意见反馈表.doc
  • 一文看懂不同材料如何使用氧化铝抛光液抛出理想表面!
    铝合金、镁合金、硬钢、软钢、陶瓷涂层,印刷线路板?这么多种类材料的金相样品制备,精细磨抛如何用氧化铝抛光液抛光?只知道一般情况,末道工序要使用0.05μm的氧化铝抛光液。但是需要抛光多长时间呢?加载力是多少N呢?是否需要加水?......。对于刚入行的金相小白,对如何使用氧化铝抛光液抛光还真是一头雾水,有点懵圈......,只有恰当使用氧化铝抛光液抛,才能快速抛光出理想表面!可脉检测小编让您一文看懂,不同材料如何使用氧化铝抛光液抛出理想表面,希望能帮到你。在氧化铝抛光液的家族中,粒度径有0.05μm、0.3μm和1μm等多个粒度径型号,其中0.05μm的使用较多,主要用于金相样品的末尾一道抛光工序,可有效去除微小划痕,理想再现材料的微观组织形貌。依据各种类材料的性质不同,氧化铝抛光液在使用方法上略有差别。小编依据日常实验经验,整理出常见材料制备时的具体使用方法,列表如下:以上是0.05μm氧化铝抛光液,在对不同材料样品抛光时的使用方法,供大家参考。温馨提示:1、抛光过程中,当磨盘相对转数500转以上快速抛光时,则需要添加抛光冷却润滑液或者 水。 添加时,注意流速要慢些再慢些,以确保氧化铝磨料颗粒不被水流冲离抛光布而造成浪费。2、对于易氧化的材料,千万不可加水,换成酒精作为冷却润滑剂是不错的方法。介绍这么多对氧化铝抛光液的使用方法,你看懂了吗?如有疑问可随时联系可脉检测的应用工程师咨询。
  • 美国科学家开发出新型氮化铝传感器,能在900℃高温下工作
    美国科学家开发出一种新型氮化铝传感器,并证实其可以在高达900℃的高温下工作。相关研究被最新一期《先进功能材料》杂志选为封面文章。 新型压电传感器能在极端环境下工作。图片来源:休斯顿大学官网航空航天、能源、运输和国防等关键行业需要能在极端环境下工作的传感器,以测量和监测多种因素,确保人身安全和机械系统的完整性。例如,在石油化工行业,传感器必须能在从沙漠高温到近北极寒冷的气候条件下监测管道压力;各种核反应堆在300℃—1000℃的温度范围内运行;而深层地热井的温度高达600℃。休斯顿大学研究团队之前开发出了III-N压电传感器,该传感器由单晶氮化镓薄膜制成,但在温度高于350℃时,其灵敏度会降低。灵敏度的下降是由于带隙(激发电子并提供导电性所需的最小能量)不够宽。为此他们研制出一种氮化铝传感器,并证明其能在1000℃左右的高温下工作,这是压电传感器中最高的工作温度。该新型传感器除了能在高温下工作外,还具有很好的柔韧性,未来可用于研制可穿戴传感器,在个人医疗和精确传感软体机器人领域大显身手。研究团队表示,虽然氮化铝和氮化镓都具有独特而优异的性能,适用于研制能在极端环境下工作的传感器,但氮化铝提供了更宽的带隙和更高的温度范围。他们计划在现实世界的恶劣条件下进一步测试新传感器的性能,如在核电站测试其在高压下的工作潜力。
  • 国强标《生活饮用水用聚氯化铝》报批公示 多项分析方法有变动
    p   3月11日,工业和信息化部科技司发布关于《生活饮用水用聚氯化铝》强制性国家标准报批公示的通知,公示时间:2019年3月11日-2019年4月12日,建议批准发布后6个月实施。 /p p   内容显示,《生活饮用水用聚氯化铝》(GB 15892—201X)按照GB/T1.1-2009给出的规则起草,规定了生活饮用水用聚氯化铝的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存,适用于生活饮用水用聚氯化铝,该产品主要用于生活饮用水的净化。 /p p   本标准代替GB 15892-2009《生活饮用水用聚氯化铝》,与GB 15892-2009相比主要技术变化如下: /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 修改了生活饮用水用聚氯化铝的指标 /strong /span (见表1,2009年版表1) /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/128e68b0-9c53-44a8-a30e-efad1eb8bc7e.jpg" title=" 表1.png" alt=" 表1.png" width=" 600" height=" 396" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 396px " / /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 增加了铁含量的测定 /strong /span (见6.7) /p p   按GB/T 22596规定执行。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 将砷含量测定中的砷斑法改为 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/36.html" target=" _blank" 原子荧光光谱法 /a (仲裁法) /strong /span (见6.8.1,2009年版5.6.2) /p p    strong 方法提要: /strong 试样经加酸处理后,加入硫脲使五价砷预还原为三价砷,再加入硼氢化钠或硼氢化钾使还原生成砷化氢,由氩气载入石英原子化器中分解为原子态砷,在砷空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光,其荧光强度在固定条件下与被测溶液中的砷浓度成正比,与标准系列比较定量。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 铅、镉含量测定中增加了 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/37.html" target=" _blank" 火焰原子吸收光谱法 /a /strong /span (见6.9.2、6.10.2) /p p    strong 方法提要: /strong 向试样中加入二乙基二硫代胺基甲酸钠溶液使铅螯合,用4-甲基-2戊酮萃取,用原子吸收光谱法在波长283.3nm处测定吸光度,求出铅含量。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 将汞含量测定中的分光光度法改为 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/36.html" target=" _blank" 原子荧光光谱法 /a (仲裁法) /strong /span (见6.11.1,2009年版5.9.1) /p p    strong 方法提要: /strong 试样经酸加热消解后,在酸性介质中,试样中的汞被硼氢化钾(KBH4)还原成原子态汞,由载气(氩气)带入原子器中,在特制汞空心阴极灯照射下,基态汞原子被激发至高能态,在去活化到基态时,发射出特征波长的荧光,其荧光强度与汞含量成正比,与标准系列比较定量。 /p p   strong   span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 删除了六价铬含量的测定 /span /strong (见2009年版5.11) /p p strong    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 增加了铬含量的测定 /span /strong (见6.12) /p p    strong 方法提要: /strong 采用电加热 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/37.html" target=" _blank" 原子吸收光谱法 /a ,在波长429.0nm处测定铬原子的吸光度,求出铬含量。 /p p   附件1: a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201903/attachment/1620f8ff-5714-4c18-83b6-05f57d3db5f0.doc" title=" 《生活饮用水用聚氯化铝》强制性国家标准主要内容等一览表.doc" style=" font-size: 12px color: rgb(0, 102, 204) " 《生活饮用水用聚氯化铝》强制性国家标准主要内容等一览表.doc /a /p p   附件2: a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201903/attachment/487bee2e-4339-42a1-a9ce-3af5c9fc9eec.zip" title=" 标准报批稿及编制说明.zip" style=" font-size: 12px color: rgb(0, 102, 204) " 标准报批稿及编制说明.zip /a /p
  • 日立高新SU8010观察氧化铝晶体上外延生长的氧化铁晶体
    本例是氧化铝晶体上外延生长的氧化铁晶体的观察例。这个样品是给陶瓷品上彩用的颜料(红褐色),主要成分是刚玉(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)。为了弄明白它为什么能成长出如此漂亮的结构和其生长原理,用SEM进行观察就变得非常重要。  左图是用Upper探头拍的背散射电子的照片,通过成分对比度可以判断出Al2O3的周围存在着Fe2O3。另外,对Al2O3处放大后(右图)可以发现很细微的台阶结构。本例采用日立高新SU8010场发射扫描电子显微镜进行观察,关于此仪器请参考:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C138451.htm 关于日立高新技术公司:  日立高新技术公司是一家全球雇员超过10,000人,有百余处经营网点的跨国公司。企业发展目标是“成为独步全球的高新技术和解决方案提供商”,即兼有掌握最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合n性高新技术公司。日立高新技术公司的生命科学系统本部,通过提供高端的科学仪器,提高了分析技术和工作效率,有力推进了生命科学领域的研究开发。我们衷心地希望通过所有的努力,为实现人类光明的未来贡献力量。  更多信息请关注日立高新技术公司网站:http://www.hitachi-hitec.cn/
  • CNWBOND Alumina-B碱性氧化铝小柱促销
    CNWBOND Alumina-B碱性氧化铝小柱 货号:SBEQ-CA1954 产品描述:CNWBOND Alumina-B碱性氧化铝 SPE 小柱,500mg, 6mL/30 pcs 应用:GB/T 19542-2007;NY 5029-2001 原价:365.00元 优惠价:292.00元 促销时间:2011-8-15至2011-9-14 上海安谱科学仪器有限公司 地址:上海市斜土路2897弄50号海文商务楼5层 [200030] 电话:86-21-54890099 传真:86-21-54248311 网址:www.anpel.com.cn 联系方式:shanpel@anpel.com.cn 技术支持:techservice@anpel.com.cn
  • 上海市分析测试协会立项《氘化铝锂同位素丰度的测定》等2项团体标准
    各会员单位及有关单位:根据《中华人民共和国标准化法》、《团体标准管理规定》和《上海市分析测试协会团体标准管理办法》规定,在相关部门指导下,结合行业发展需要,上海市分析测试协会对《氘化铝锂同位素丰度的测定》、《锂电池电解液成分检测》2项团体标准进行了立项审查,经相关专家审议,上述所申报的2项团体标准符合立项条件,批准立项,现予以公告(详见附件)。请各制标单位严格按照相关要求抓紧组织实施,严把标准质量关,切实提高标准制定的质量和水平,增强标准的适用性和有效性。同时,欢迎有关企业和机构加入团体标准的起草编制工作。联系人:钱相如电话:15751007487邮箱:1318155546@qq.com上海市分析测试协会2024年2月6日上海市分析测试协会关于《氘化铝锂同位素丰度的测定》等 2 项团体标准立项的公告.pdf
  • 生态环境部:氢氟碳化物管控将纳入国内法律法规体系
    在2021年7月26日生态环境部例行新闻发布会上,生态环境部新闻发言人刘友宾就氢氟碳化物(HFCs)管控回答记者提问时表示,中国将把HFCs管控纳入国内法律法规体系。 南方都市报记者:据了解,中国日前正式接受了《〈蒙特利尔议定书〉基加利修正案》,并将于9月15日生效。请问我国接下来在履行修正案和氢氟碳化物管控方面有哪些安排?   刘友宾:2021年4月16日,国家主席习近平在出席中法德领导人视频峰会时,正式对外宣布中国已决定接受《〈蒙特利尔议定书〉基加利修正案》(以下简称《基加利修正案》),加强氢氟碳化物(HFCs)等非二氧化碳温室气体管控,开启了中国履行《蒙特利尔议定书》和应对气候变化行动的历史新篇章。2021年6月17日,中国常驻联合国代表团向联合国秘书长交存了中国政府接受《基加利修正案》的接受书。该修正案将于2021年9月15日对我国生效(暂不适用于香港特别行政区)。HFCs是消耗臭氧层物质(ODS)的常用替代品,虽然本身不是ODS,但HFCs是温室气体。《基加利修正案》的实施,将对保护臭氧层和应对气候变化带来显著的环境效益,作为发展中的大国,我国在未来《基加利修正案》实施过程中,将付出艰辛的努力。但同时也给产业发展带来了新的契机。作为国际社会负责任一员,我们将严格履行国际承诺,与各缔约方开展务实、透明、深入的国际合作,为全球环境治理贡献力量。   一是将HFCs管控纳入国内法律法规体系。修订《消耗臭氧层物质管理条例》,启动调整《中国受控消耗臭氧层物质清单》和《中国进出口受控消耗臭氧层物质名录》,将HFCs纳入法律法规和《蒙特利尔议定书》履约工作管控范围。二是将HFCs削减计划纳入《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案》。开展HFCs数据收集分析和行业调研,研究提出HFCs未来实施削减的领域和路线图、政策管理措施。   三是建立和实施HFCs进出口许可证制度。联合有关部委启动HFCs进出口商品编码工作,开展国家消耗臭氧层物质进出口审批系统的增容改造,将HFCs纳入审批系统。   四是研究出台三氟甲烷(HFC-23)管控政策。《基加利修正案》共管控物质18种,其中17种作为商品生产和使用,HFC-23是化工工艺过程中无意排放的副产物。我们将按照要求,研究制定HFC-23管控政策,规范和指导相关企业的HFC-23控排工作。
  • 新国标应对|强制性国家标准GB15892-2020《生活饮用水用聚氯化铝》于8月1日正式实施
    安全的饮用水是人类健康的基本保障,是关系国计民生的重要公共健康资源。伴随着GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》修订工作的开展,作为与水相关的化学品,必须同步修订。 聚合氯化铝主要作为生活饮用水,生活用水和工业污水(如含油污水、印染、造纸污水、钢厂污水等)处理的絮凝剂,以及高毒性重金属和含氟污水的处理等;此外,在精密铸造、制革等方面亦有广泛用途。国标聚合氯化铝的显著特点是净水效果明显,絮凝沉淀速度快,沉降快、活性好、不需加碱性助剂。适应PH范围宽;对管道设备腐蚀性低;能有效除去水中色质SS(悬浮固体)、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)及砷、汞等重金属离子。 聚氯化铝在处理自来水过程中,主要起到絮凝沉淀、改善水质的作用。为避免聚氯化铝对自来水造成的二次污染,聚氯化铝本身的杂质检测,特别是元素杂质检测非常重要。《生活饮用水用聚氯化铝》GB15892-2020强制性国家标准于8月1日起正式实施。标准解读标准应用范围本标准规定了生活饮用水用聚氯化铝的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存;本标准适用于生活饮用水用聚氯化铝,该产品主要用于生活饮用水的净化;本标准替代GB15982-2009 新标准检测的项目与旧标准GB15892-2009相比,新标准有如下差异:除了上表的差异外,另有将砷含量测定中的砷斑法改为原子荧光光谱法将汞含量测定中的分光光度法改为原子荧光光谱法铅、镉含量测定中增加了火焰原子吸收光谱法增加了铁含量的测定增加了铬含量的测定删除了六价铬含量的测定 东西分析应对方案 东西分析原子吸收分光光度计可以满足Pb、Cd、Cr含量的测定 AA-7090型原子吸收分光光度计特点横向加热、纵向交流塞曼,使仪器具有更高的灵敏度;塞曼、氘灯背景校正模式互为补充,选择更加灵活;原子化器切换速度快,可2s完成火焰/石墨炉的自动快速切换;具备石墨炉可视系统对火焰或石墨炉进行实时观测;自动化程度高,气路自动保护,软件自动点火;燃烧头自动升降,前后位置及旋转角度可调;自动氘灯,石墨炉电源自动开关,自动识别编码灯;配合自动进样器,达到真正无人值守。东西分析原子荧光可以满足As、Hg含量的测定AF-7550型双道氢化物-原子荧光光度计特点:双通道同时测定双元素;六通进样阀和可变定量管相结合;气液分离采用二次分离(专利号:200720104068.x),并用红外传感器控制液位,消除其对分析的影响;人性化、环保节气型气路设计;仪器自动识别元素灯,监控空芯阴极灯使用寿命;开机自检、实现系统自动诊断功能;三维立体可调远红外加热原子化器、短焦距透镜聚光,全封闭无色散光学系统;可配备160位大容量自动进样器.GBC紫外可满足Fe、As含量测定Cintra 紫外-可见分光光度计 Cintra系列由cintra1010,2020,3030和4040组成,光学性能好;双光束光学系统,具有长时间稳定性;巧妙的光学设计,即使对μL级的样品量,测试结果可靠而稳定;可满足多种性能规范要求;可以通过软件模块完成多种应用,如常规测试、定量分析、系统性能验证等。
  • 全新升级丨Welchrom® Alumina-B 碱性氧化铝小柱
    甜菜碱是一种碱性物质,主要为强心甙和其他甾类成分,可从天然植物的根、茎、叶及果实中提取或采用三J胺和氯Y酸为原料化学合成。 甜菜碱是枸杞果、叶、柄中主要的生物碱之一,学名三J基胺乙内酯,许多枸杞属植物果实、根皮、叶中均含有甜菜碱。枸杞对脂质代谢或抗脂肪肝的作用主要是由于所含的甜菜碱引起的,多项研究结果显示,枸杞叶片内的甜菜碱含量比其他耐盐植物高。 月旭科技根据2020年版《中国药典》枸杞子品种中甜菜碱的含量测定法开发出了新一代Welchrom® Alumina-B 碱性氧化铝小柱。概述碱性氧化铝小柱应用于枸杞子中甜菜碱的测定,该方法速度快、操作简单、准确性高。原理碱性氧化铝小柱能够特异性的纯化样品中的甜菜碱。试样中的甜菜碱经提取剂提取,提取液通过碱性氧化铝小柱净化,其中杂质吸附在小柱上,洗脱目标物后浓缩复溶,最后注入HPLC进行测定。净化程序碱性氧化铝小柱活化→上样→洗脱→浓缩→复溶色谱条件色谱柱:月旭Ultimate® Hilic NH2 4.6× 250mm,5μm。流动相:乙腈:水=85:15;流速:1.0mL/min;柱温:30℃;进样量:10μL;检测波长:195nm。 色谱图及实际样品测试结果 结论:Welchrom® Alumina-B在《中国药典2020版》下测试,加标回收率满足实验要求。订货信息‍
  • 全新升级丨Welchrom® Alumina-B 碱性氧化铝小柱
    甜菜碱是一种碱性物质,主要为强心甙和其他甾类成分,可从天然植物的根、茎、叶及果实中提取或采用三J胺和氯Y酸为原料化学合成。 甜菜碱是枸杞果、叶、柄中主要的生物碱之一,学名三J基胺乙内酯,许多枸杞属植物果实、根皮、叶中均含有甜菜碱。枸杞对脂质代谢或抗脂肪肝的作用主要是由于所含的甜菜碱引起的,多项研究结果显示,枸杞叶片内的甜菜碱含量比其他耐盐植物高。 月旭科技根据2020年版《中国药典》枸杞子品种中甜菜碱的含量测定法开发出了新一代Welchrom® Alumina-B 碱性氧化铝小柱。概述碱性氧化铝小柱应用于枸杞子中甜菜碱的测定,该方法速度快、操作简单、准确性高。原理碱性氧化铝小柱能够特异性的纯化样品中的甜菜碱。试样中的甜菜碱经提取剂提取,提取液通过碱性氧化铝小柱净化,其中杂质吸附在小柱上,洗脱目标物后浓缩复溶,最后注入HPLC进行测定。净化程序碱性氧化铝小柱活化→上样→洗脱→浓缩→复溶色谱条件色谱柱:月旭Ultimate® Hilic NH2 4.6× 250mm,5μm。流动相:乙腈:水=85:15;流速:1.0mL/min;柱温:30℃;进样量:10μL;检测波长:195nm。 色谱图及实际样品测试结果 结论:Welchrom® Alumina-B在《中国药典2020版》下测试,加标回收率满足实验要求。订货信息‍
  • 日立高新超高分辨率电子显微镜SU9000阳极氧化铝的观察实例
    日立2011年推出了SU9000超高分辨冷场发射扫描电镜,达到扫描电镜世界最高二次电子分辨率0.4nm和STEM分辨率0.34nm。日立SU9000采用了全新改进的真空系统和电子光学系统,不仅分辨率性能明显提升,而且作为一款冷场发射扫描电镜甚至不需要传统意义上的Flashing操作,可以高效率的快速获取样品超高分辨扫描电镜图像。 阳极氧化铝具有优异的耐腐蚀性和耐磨性,因而被广泛应用于家庭用品和工业用品上的薄膜中。 最近,其规则排列的二维细孔被期待用于制作纳米线的组建模具。 本例使用日立高新电子显微镜SU9000观察阳极氧化铝。 左图的SE图像可看出细孔是随机排列的,而从右图的SE图像可以确认到约0-30nm的细孔。提供样品方:关西大学 系统理工学部 新宮原 正三先生 更多信息请关注: http://www.instrument.com.cn/netshow/C136896.htm 关于日立高新技术公司:  日立高新技术公司是一家全球雇员超过10,000人,有百余处经营网点的跨国公司。企业发展目标是“成为独步全球的高新技术和解决方案提供商”,即兼有掌握最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。日立高新技术公司的生命科学系统本部,通过提供高端的科学仪器,提高了分析技术和工作效率,有力推进了生命科学领域的研究开发。我们衷心地希望通过所有的努力,为实现人类光明的未来贡献力量。  更多信息请关注日立高新技术公司网站:http://www.hitachi-hitec.cn/
  • 利用日立场发射扫描电镜SU9000观察阳极氧化铝
    阳极氧化铝由于其良好的耐腐蚀和耐磨性被广泛应用在家用电器以及工业生产中。表面多孔膜的功能化将成为研制光电元件的又一新途径。而且由于多孔膜的孔径极为细小,更可进一步开发出超微细发光元件。 左图的SE图像观测到无规则的孔洞分布,放大后的右图则可看出孔洞的直径为20~30nm。(样品提供: Prof. Shoso Shingubara, Faculty of Engineering Science, Kansai University) 该产品更多信息请关注: http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C138508.htm 关于日立高新技术公司:   日立高新技术公司是一家全球雇员超过10,000人,有百余处经营网点的跨国公司。企业发展目标是“成为独步全球的高新技术和解决方案提供商”,即兼有掌握最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。日立高新技术公司的生命科学系统本部,通过提供高端的科学仪器,提高了分析技术和工作效率,有力推进了生命科学领域的研究开发。我们衷心地希望通过所有的努力,为实现人类光明的未来贡献力量。  更多信息请关注日立高新技术公司网站:http://www.hitachi-hitec.cn/
  • 还在使用氧化铝?SelectCore SDR苏丹红专用柱来帮忙
    自2005年亨氏辣椒酱被检出含有“苏丹红一号”以来,多家餐饮、食品公司相继“涉红”,苏丹红事件席卷中国。苏丹红是一种化学染色剂,并非食品添加剂。该物质具有偶氮结构,这种化学结构决定了它具有致癌性,对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用。因其鲜红的色泽,很多不法商家利用这一特性将其添加到辣椒粉、辣椒酱、辣椒油等辣椒制品中以牟取更高的利润。目前,国标GB/T19681-2005 食品中苏丹红染料的检测方法,使用的前处理柱是中性氧化铝固相萃取柱,存在着活度不易控制、回收率不稳定、净化后油脂较多等问题,严重干扰了苏丹红的检测,因此,寻找一种简便高效的检测食品中苏丹红的方法迫在眉睫。纳谱分析特别开发了苏丹红专用固相萃取小柱,可以快速、高效的提取、检测四种苏丹红,方法具有灵敏度高、重现性好、试剂用量少、油脂去除率高等优点。本实验针对三种不同来源(辣椒粉、辣椒酱、辣椒油)的苏丹红进行提取和检测。适用范围 参照国标GB/T19681-2005 食品中苏丹红染料的检测方法高效液相色谱法,适用于食品中苏丹红染料的检测。净化步骤1、待净化液的制备: 参照国标GB/T19681-2005中样品处理方法,得到待净化液,辣椒油等含油量较高的样品,需先称取2g无水硫酸钠于10 mL离心管中,再加入样品,提取后取上清液上样。2、SPE柱操作流程:(1)活化:SelectCore SDR苏丹红专用柱,规格500mg/6mL,依次使用5 mL二氯甲烷、5 mL正己烷活化SPE柱(2)上样:将待净化液上到SPE柱上(3)淋洗:使用5 mL正己烷淋洗SPE柱,弃去全部淋洗液(4)洗脱:先使用5 mL二氯甲烷洗脱,待5 mL二氯甲烷快要流干时,再加入2 mL二氯甲烷,并收集全部洗脱液,备用(5)将洗脱液在40 °C下氮吹至干,用1 mL乙腈复溶,超声2 min,涡旋10 s,过0.45 μm的有机滤膜,供液相色谱检测液相色谱条件色谱柱:ChromCore C18,4.6 ×150mm,3 μm,120?(厂商:纳谱分析)流动相:A:水;流动相B:乙腈梯度洗脱步骤如下表所示:柱温:30 ℃进样量:20 μL检测波长:500 nm实验谱图和加标回收率数据01苏丹红混标图谱02辣椒粉实验谱图辣椒粉加标回收率数据03辣椒酱实验谱图辣椒酱加标回收率数据04产品描述
  • 关于碳化硅,你不知道的事......
    碳和硅的原子序数分别为6和14,在元素周期表中处于碳族元素的第二和第三周期,即上下相邻的位置。这种位置关系,表明它们在某些方面具有类似的性质。碳元素在我们的生活中无处不在,含碳化合物是生命的物质基础。硅也在地壳中的含量巨大,尤其是它在半导体和现代通讯业中的应用,推动了人类文明的发展。在化学的世界里,碳和硅是同一族的亲兄弟;在我们生活的地球上,他们共存了数十亿年,却没有结成生死与共的牢固友谊,自然界中的碳化硅矿石十分罕见。1824年,瑞典科学家Jons Jakob Berzelius在合成金刚石时观察到碳化硅(SiC)的存在,就此拉开了人类对于碳化硅材料研究的序幕。直到1891年,美国人E.G. Acheson在做电熔金刚石实验时,偶然得到了碳化硅。当时误认为是金刚石的混合体,故取名金刚砂。1893年,Acheson研究出来了工业冶炼碳化硅的方法,也就是大家常说的艾奇逊炉,并一直沿用至今。这种方法是同以碳质材料为炉芯体的电阻炉,通电加热石英SiO2和碳的混合物生成碳化硅。C和Si同族两兄弟强强联手,使得碳化硅这种材料拥有许多优异的化学和物理特性:优越的化学惰性、高硬度、高强度、较低的热膨胀系数以及高导热率,同时它还是一种半导体。纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种。中国碳化硅与世界先进水平的差距主要集中在四个方面:一是在生产过程中很少使用大型机械设备,很多工序依靠人力完成,人均碳化硅产量较低;二是在碳化硅深加工产品上,对粒度砂和微粉产品的质量管理不够精细,产品质量的稳定性不够;三是某些尖端产品的性能指标与发达国家同类产品相比有一定差距;四是冶炼过程中一氧化碳直接排放。碳化硅的制品之一的碳化硅陶瓷具有的高硬度、高耐腐蚀性以及较高的高温强度等特点,这使得碳化硅陶瓷得到了广泛的应用。如今,碳化硅的应用已从最早期的磨料,发展到轴承、半导体、航空航天和化学等多个领域。微反应器由于化学品和微通道内壁超高的接触表面积,对内壁材质的要求非常严苛。微通道反应器也成为了碳化硅的一个重要应用。究竟什么样的碳化硅适用于制造微通道反应器吗?从表1的数据可以看出,在40%浓度氢氟酸的腐蚀下,康宁UniGrain™ 碳化硅的抗腐蚀性比市场上供应的碳化硅好300倍。在30%浓度氢氧化钠的条件下,康宁碳化硅的抗腐蚀性也明显优与市场上供应的碳化硅。哈氏合金是一种被大家所熟知、具有良好抗腐蚀性和热稳定性的材料。那我们的Unigrain™ 碳化硅与这种超抗腐蚀材料相比,是否能更胜一筹呢?通过表2中数据可以看出,Unigrain™ 碳化硅在40%HF、220℃条件下的年腐蚀量远远小于哈氏合金HC-2000,HC-22, HC-276,Inconel 625在20%HF、52℃条件下的年腐蚀量。二、高纯度 - 材料的均匀性微反应器通道尺寸小,如何保证通道无死区,物料无残留呢?一方面与微反应器通道的设计有关,另一方面与反应器材质有关。用扫描电镜SEM对 Corning® UniGrain™ 碳化硅进行了材料微结构分析。结果显示,UniGrain™ 碳化硅烧结粒度很小,在 5 ~ 20 μm之间,并且结构致密且均匀。因此反应通道表面平滑,确保了反应的稳定性。通过下列电镜对比图,很容易发现,市场上的碳化硅烧结粒度和微结构均匀度与UniGrain™ 碳化硅有明显的差异。三、耐冷热冲击为了适应化学反应中不断出现的高温或低温条件,微通道反应器材料还需要具有高度耐冷热冲击的性能。康宁UniGrain™ 碳化硅拥有超4x10-6/oC的低热膨胀系数, 确保了反应器能抵抗反应带来的大量冷热冲击。做好反应器,材料是根本!碳化硅有70多种晶型,康宁UniGrain™ 碳化硅和普通碳化硅不一样;就像康宁锅和其它玻璃锅不一样;康宁大猩猩盖板玻璃和其它玻璃不一样。除了上诉的三点以外,UniGrain™ 碳化硅还拥有110~180 W/m.K(常温)超高导热性,15MPa超高模块暴裂压力。并且它没有周期性疲劳,使用寿命长达20年以上。 四、康宁专利结构设计康宁微通道反应器采用模块化结构:独特“三明治”多层结构设计 集“混合/反应”和“换热”于一体,精准控制流体流动分布,极大地提升了单位物料的反应换热面积 (1000倍)。专利的“心型”通道结构设计,高度强化非均相混合系列,提高混合/传质效率 (100 倍)。康宁以客户需求为导向,提供从入门教学 、工艺研发 –到工业化生产全周期解决方案。康宁反应器技术知识产权声明康宁致力于向客户提供业内领先的产品和服务,并持续投入反应器技术的研发。康宁拥有一系列覆盖全球的反应器技术专利,截止至2019年3月5日,康宁在全球范围内共申请相关专利224项,已授权157项,其中中国授权专利34项。制造或销售康宁专利所覆盖的产品或使用康宁专利所保护的工艺需获得康宁授权。未经授权擅自使用康宁专利即构成侵权。康宁对侵犯知识产权的行为零容忍,将采取一切必要的手段保护其知识产权。 五、全周期解决方案• 康宁碳化硅反应器能处理所有化学体系包括氢氟酸和高温强碱体系,超高的混合,反应,换热性能;• 可针对研发平台的需求,调整模块数量,灵活拆分组合来实现不同工艺路线;• 可根据项目需要,与G1玻璃反应器组合使用,使得装置好用而且“看得见”;• 适用于工艺快速筛选、工艺优化和小吨位批量合成生产;• 国内已有相当多企业建立了数百套多功能平台和数十套工业化装置。每一台康宁微通道反应器,都凝聚着康宁科学家160多年对材料科学和工艺制造的专业知识和宝贵经验!
  • 碳化硅SiC衬底抛光新方向
    碳化硅作为一种新兴的半导体材料,具有导热率高、宽禁带、高击穿电场、高电子迁移率等特性,使得其成为目前研发比较集中的半导体材料之一。因为这些性能,碳化硅可以广泛地应用于衬底、外延、器件设计、晶圆制造等多个领域。据中研普华产业研究院发布的报告显示,2023年中国碳化硅外延设备市场规模约为13.07亿元,预计到2026年将增至26.86亿元,由此可见其巨大的潜力市场。然而在实际应用过程中,碳化硅非常硬,莫氏硬度约为9.5,接近于金刚石,导致其在抛光研磨过程中存在一定的难点,给现有的加工技术带来了巨大的挑战。金属摩擦诱导反应磨削技术金属摩擦诱导反应磨削技术主要是以金属摩擦诱导化学作用为原理,在反应变质层的不断生成及去除的循环过程中,实现碳化硅的高速去除。碳化硅虽然莫氏硬度非常高,但它不适用于加工黑色金属,因为碳化硅会在高温下分解,碳原子和硅原子会扩散到金属中形成金属硅化物和不稳定的金属碳化物,在冷却过程时逐步进行分解,造成磨损极其严重。根据这一特点,人们推断纯金属可以与碳化硅在一定条件下发生化学反应。在实验过程中,碳化硅衬底的碳面往往有着近乎无损伤的表面,而硅面存在大量裂纹、位错、层错和晶格畸变等晶体缺陷。用铁摩擦碳化硅衬底的碳面材料去除率可达330µ m/h。用纯镍摩擦碳化硅衬底的硅面材料去除率为534µ m/h。目前这一方法的相关研究较少,主要聚焦在小尺寸的碳化硅加工上,但它在碳化硅衬底磨抛和碳化硅芯片减薄加工中具有巨大的潜力。溶胶凝胶抛光技术溶胶凝胶抛光技术是一种绿色、高效的抛光方法,通过使用半固结磨料和柔性基材,借助软质基体所拥有的柔性特点,实现了磨粒的“容没”效应,以在极硬半导体衬底上实现超光滑和低缺陷密度的表面。这种方法结合了化学和机械作用,可以在不造成严重表面或亚表面损伤的情况下,有效的抛光极硬半导体衬底。与传统CMP相比,溶胶凝胶抛光技术能够在短时间内显著降低表面粗糙度,并实现较高的材料去除率;软质基体由于具有较好的柔韧性,可以在较低的抛光压力下工作,减少对工件和设备的压力需求,减少磨粒的磨损和脱落,延长磨粒的使用寿命。前驱体物质(通常是金属有机化合物)转化为溶胶,通过水解和缩合反应形成凝胶,在溶胶-凝胶抛光垫中,磨粒被部分固定在凝胶基质中,这样可以在保持磨粒活动性的同时,提供一定的机械强度。国内学者利用这一技术对HTHP单晶金刚石(111)面进行加工,抛光22h后,表面粗糙度从230nm降至1.3nm。磨粒划擦诱导碳化硅水反应的磨抛技术磨粒划擦诱导碳化硅水反应的磨抛技术是一种先进的材料加工技术,主要应用于碳化硅等硬脆材料的精密加工。这项技术利用磨粒在加工过程中对碳化硅表面产生的划擦作用,结合水反应来改善材料的去除效率和表面质量。通过控制磨粒的容没效应,使得磨粒保持在同一高度上,通过磨粒划擦诱导碳化硅表面生成非晶碳化硅,非晶碳化硅与水可以反应生成软质二氧化硅,再通过磨粒划擦去除二氧化硅的变质层。在纳米尺度中,碳化硅衬底表面在金刚石等压头的反复机械作用下会被诱导成非晶化的碳化硅。非晶化的碳化硅和水反应生成二氧化硅的影响因素包括载荷、接触状态、速度和温度,通过对这一过程的合理利用,可以使碳化硅衬底的加工效率、表面质量得到显著的提升,可以合理避免裂纹的产生。当前以CMP为代表的化学反应研磨抛光技术是加工碳化硅衬底的重要手段,但加工效率非常低,材料去除率只能达到0.5µ m/h左右,而金属摩擦诱导反应磨削技术可以达到300-500µ m/h。目前有关于这部分的研究还较少,在后续表面的处理、材料的选用等还有待进一步的优化,相信在未来,以机械诱导为主的反应磨抛技术可以给我们带来更多的惊喜!
  • 碳化硅色心自旋操控研究获重要进展 为基于碳化硅的量子器件提供发展新方向
    中国科大郭光灿院士团队在碳化硅色心自旋操控研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时等人与匈牙利魏格纳物理研究中心Adam Gali教授合作,在国际上首次实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干操控。这是继金刚石氮空位(NV)色心后第二种在室温下同时具有高自旋读出对比度和高单光子发光亮度的固态色心,该成果对发展基于碳化硅这种成熟半导体材料的量子信息技术具有重要意义。该成果于2021年7月5日在线发表于《国家科学评论》(National Science Review)杂志上。固态自旋色心是量子信息处理的重要研究平台,金刚石NV色心是其突出的代表。自从1997年德国研究团队报道了室温下单个金刚石NV色心的探测以来,金刚石NV色心在量子计算、量子网络和量子传感等方面都取得了重要进展。近年来,为了利用更加成熟的材料加工技术和器件集成工艺,人们开始关注其他半导体材料中的相似色心。其中碳化硅中的自旋色心,包括硅空位色心(缺失一个硅原子)和双空位色心(缺失一个硅原子和一个近邻碳原子),因其优异的光学和自旋性质引起了人们广泛的兴趣。其中室温下单个硅空位色心的相干操控虽然已经实现,但其自旋读出对比度只有2%,而且天然块状碳化硅材料中单个硅空位色心的单光子发光亮度每秒仅有10 k个计数,如此低的自旋读出对比度和单光子发光亮度极大的限制了其在室温下的实际应用。而室温下单个双空位色心的相干操控还未见报道。李传锋、许金时研究组利用之前所发展的离子注入制备碳化硅缺陷色心的技术[ACS Photonics 6, 1736-1743 (2019) PRL 124, 223601(2020)]制备了双空位色心阵列。进一步利用光探测磁共振技术在室温下实现单个双空位色心的自旋相干操控,并发现其中一类双空位色心(称为PL6)的自旋读出对比度为30%,而且单光子发光亮度每秒可达150k个计数。这两项重要指标相比碳化硅中硅空位色心均提升了一个数量级,第一次展现了碳化硅自旋色心在室温下具有与金刚石NV色心相媲美的优良性质,并且单色心电子自旋在室温下的相干时间长达23微秒。研究团队还实现了碳化硅色心中单个电子自旋与近邻核自旋的耦合与探测,为下一步构建基于碳化硅自旋色心体系的室温固态量子存储与可扩展的固态量子网络奠定基础。实验结果图:室温下单个PL6色心的光学与自旋性质。(A)单色心阵列荧光成像图,橙色圈内为单个PL6色心;(B)单光子发光特性;(C)荧光饱和行为;(D)光探测磁共振(ODMR)谱;(E)Rabi振荡;(F)自旋相干时间。由于高读出对比度和高单光子发光亮度在量子信息的许多应用中至关重要,该成果为基于碳化硅的量子器件开辟了一个新的发展方向。审稿人高度评价该工作:“该论文的发现解决了碳化硅色心量子技术应用中的一个关键问题,该发现将会立即促进许多工作的发展(The discovery reported in this paper addresses a key issue in the quantum technology applications of color centers inSiC. The discovery will stimulate many works immediately)”;“其中一些结果,例如对一些色心30%的读出对比度是相当了不起的(Some of these results such as the 30% readout contrast from some of the centers are quite remarkable)”。中科院量子信息重点实验室博士后李强、王俊峰副研究员为论文的共同第一作者。该工作得到了科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省和中国科学技术大学的资助。李强得到博士后创新人才支持计划的资助。论文链接:https://doi.org/10.1093/nsr/nwab122
  • 中国科大等实现基于碳化硅中硅空位色心的高压原位磁探测
    中国科学技术大学郭光灿院士团队在碳化硅色心高压量子精密测量研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、王俊峰等与中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所高压团队研究员刘晓迪等合作,在国际上首次实现了基于碳化硅中硅空位色心的高压原位磁探测。该技术在高压量子精密测量领域具有重要意义。3月23日,相关研究成果以Magnetic detection under high pressures using designed silicon vacancy centres in silicon carbide为题,在线发表在《自然材料》上。高压技术广泛应用于物理学、材料科学、地球物理和化学等领域。特别是压力下高临界温度超导体的实现,引起了学术界的关注。然而,原位高分辨率的磁测量是高压科学研究的难题,制约高压超导抗磁行为和磁性相变行为的研究。传统的高压磁测量手段如超导量子干涉仪难以实现金刚石对顶砧中微米级样品的弱磁信号的高分辨率原位探测。为了解决这一关键难题,金刚石NV色心的光探测磁共振技术已被用于原位压力诱导磁性相变检测。而由于NV色心具有四个轴向,且其电子自旋的零场分裂是温度依赖的,不利于分析和解释测量得到的光探测磁共振谱。针对高压磁探测的难题,研究组加工了碳化硅对顶砧(又称莫桑石对顶砧),然后在碳化硅台面上利用离子注入产生浅层硅空位色心,并利用浅层色心实现高压下的原位磁性探测。碳化硅中的硅空位色心只有单个轴向,且因电子结构的特殊对称性,该色心电子自旋的零场分裂是温度不敏感的,可较好地避免金刚石NV色心在高压传感应用中遇到的问题。研究组刻画了硅空位色心在高压下的光学和自旋性质,发现其光谱会蓝移,且其自旋零场分裂值随压力变化较小(0.31 MHz/GPa),远小于金刚石NV色心的变化斜率14.6 MHz/GPa。这将利于测量和分析高压下的光探测磁共振谱。以此为基础,研究组基于硅空位色心光探测磁共振技术观测到钕铁硼磁体在7GPa左右的压致磁相变,并测量得到钇钡铜氧超导体的临界温度-压力相图。实验装置和实验结果如图所示。该实验发展了基于固态色心自旋的高压原位磁探测技术。碳化硅材料加工工艺成熟,可大尺寸制备,且相对金刚石具有较大的价格优势。该工作为磁性材料特别是室温超导体高压性质的刻画提供了优异的量子研究平台。该成果得到审稿人的高度评价:“总的来说,我发现这项工作非常有趣,通过展示碳化硅中室温自旋缺陷作为原位高压传感器的使用。我认为这项工作可以为使用碳化硅对顶砧的量子材料的新研究打开大门。”研究工作得到科技部、国家自然科学基金、中科院、安徽省、中国科大和四川大学的支持。实验结果和示意图。a、碳化硅对顶砧和浅层硅空位色心探测磁性样品示意图;b、硅空位色心零场劈裂随压力的变化关系;c、钕铁硼材料的磁性相变探测;d、钇钡铜氧超导材料的Tc-P相图;e、基于碳化硅中硅色心实现高压原位磁探测的示意图。
  • 【综述】碳化硅中的缺陷检测技术
    摘要随着对性能优于硅基器件的碳化硅(SiC)功率器件的需求不断增长,碳化硅制造工艺的高成本和低良率是尚待解决的最紧迫问题。研究表明,SiC器件的性能很大程度上受到晶体生长过程中形成的所谓杀手缺陷(影响良率的缺陷)的影响。在改进降低缺陷密度的生长技术的同时,能够识别和定位缺陷的生长后检测技术已成为制造过程的关键必要条件。在这篇综述文章中,我们对碳化硅缺陷检测技术以及缺陷对碳化硅器件的影响进行了展望。本文还讨论了改进现有检测技术和降低缺陷密度的方法的潜在解决方案,这些解决方案有利于高质量SiC器件的大规模生产。前言由于电力电子市场的快速增长,碳化硅(SiC,一种宽禁带半导体)成为开发用于电动汽车、航空航天和功率转换器的下一代功率器件的有前途的候选者。与由硅或砷化镓(GaAs)制成的传统器件相比,基于碳化硅的电力电子器件具有多项优势。表1显示了SiC、Si、GaAs以及其他宽禁带材料(如GaN和金刚石)的物理性能的比较。由于具有宽禁带(4H-SiC为~3.26eV),基于SiC器件可以在更高的电场和更高的温度下工作,并且比基于Si的电力电子器件具有更好的可靠性。SiC还具有优异的导热性(约为Si的三倍),这使得SiC器件具有更高的功率密度封装,具有更好的散热性。与硅基功率器件相比,其优异的饱和电子速度(约为硅的两倍)允许更高的工作频率和更低的开关损耗。SiC优异的物理特性使其非常有前途地用于开发各种电子设备,例如具有高阻断电压和低导通电阻的功率MOSFET,以及可以承受大击穿场和小反向漏电流的肖特基势垒二极管(SBD)。性质Si3C-SiC4H-SiCGaAsGaN金刚石带隙能量(eV)1.12.23.261.433.455.45击穿场(106Vcm−1)0.31.33.20.43.05.7导热系数(Wcm−1K−1)1.54.94.90.461.322饱和电子速度(107cms−1)1.02.22.01.02.22.7电子迁移率(cm2V−1s−1)150010001140850012502200熔点(°C)142028302830124025004000表1电力电子用宽禁带半导体与传统半导体材料的物理特性(室温值)对比提高碳化硅晶圆质量对制造商来说很重要,因为它直接决定了碳化硅器件的性能,从而决定了生产成本。然而,低缺陷密度的SiC晶圆的生长仍然非常具有挑战性。最近,碳化硅晶圆制造的发展已经完成了从100mm(4英寸)到150mm(6英寸)晶圆的艰难过渡。SiC需要在高温环境中生长,同时具有高刚性和化学稳定性,这导致生长的SiC晶片中存在高密度的晶体和表面缺陷,导致衬底和随后制造的外延层质量差。图1总结了SiC中的各种缺陷以及这些缺陷的工艺步骤,下一节将进一步讨论。图1SiC生长过程示意图及各步骤引起的各种缺陷各种类型的缺陷会导致设备性能不同程度的劣化,甚至可能导致设备完全失效。为了提高良率和性能,在设备制造之前检测缺陷的技术变得非常重要。因此,快速、高精度、无损的检测技术在碳化硅生产线中发挥着重要作用。在本文中,我们将说明每种类型的缺陷及其对设备性能的影响。我们还对不同检测技术的优缺点进行了深入的讨论。这篇综述文章中的分析不仅概述了可用于SiC的各种缺陷检测技术,还帮助研究人员在工业应用中在这些技术中做出明智的选择(图2)。表2列出了图2中检测技术和缺陷的首字母缩写。图2可用于碳化硅的缺陷检测技术表2检测技术和缺陷的首字母缩写见图SEM:扫描电子显微镜OM:光学显微镜BPD:基面位错DIC:微分干涉对比PL:光致发光TED:螺纹刃位错OCT:光学相干断层扫描CL:阴极发光TSD:螺纹位错XRT:X射线形貌术拉曼:拉曼光谱SF:堆垛层错碳化硅的缺陷碳化硅晶圆中的缺陷通常分为两大类:(1)晶圆内的晶体缺陷和(2)晶圆表面处或附近的表面缺陷。正如我们在本节中进一步讨论的那样,晶体学缺陷包括基面位错(BPDs)、堆垛层错(SFs)、螺纹刃位错(TEDs)、螺纹位错(TSDs)、微管和晶界等,横截面示意图如图3(a)所示。SiC的外延层生长参数对晶圆的质量至关重要。生长过程中的晶体缺陷和污染可能会延伸到外延层和晶圆表面,形成各种表面缺陷,包括胡萝卜缺陷、多型夹杂物、划痕等,甚至转化为产生其他缺陷,从而对器件性能产生不利影响。图3SiC晶圆中出现的各种缺陷。(a)碳化硅缺陷的横截面示意图和(b)TEDs和TSDs、(c)BPDs、(d)微管、(e)SFs、(f)胡萝卜缺陷、(g)多型夹杂物、(h)划痕的图像生长在4°偏角4H-SiC衬底上的SiC外延层是当今用于各种器件应用的最常见的晶片类型。在4°偏角4H-SiC衬底上生长的SiC外延层是当今各种器件应用中最常用的晶圆类型。众所周知,大多数缺陷的取向与生长方向平行,因此,SiC在SiC衬底上以4°偏角外延生长不仅保留了下面的4H-SiC晶体,而且使缺陷具有可预测的取向。此外,可以从单个晶圆上切成薄片的晶圆总数增加。然而,较低的偏角可能会产生其他类型的缺陷,如3C夹杂物和向内生长的SFs。在接下来的小节中,我们将讨论每种缺陷类型的详细信息。晶体缺陷螺纹刃位错(TEDs)、螺纹位错(TSDs)SiC中的位错是电子设备劣化和失效的主要来源。螺纹刃位错(TSDs)和螺纹位错(TEDs)都沿生长轴运行,Burgers向量分别为和1/3。TSDs和TEDs都可以从衬底延伸到晶圆表面,并带来小的凹坑状表面特征,如图3b所示。通常,TEDs的密度约为8000-10,0001/cm2,几乎是TSDs的10倍。扩展的TSDs,即TSDs从衬底延伸到外延层,可能在SiC外延生长过程中转化为基底平面上的其他缺陷,并沿生长轴传播。Harada等人表明,在SiC外延生长过程中,TSDs被转化为基底平面上的堆垛层错(SFs)或胡萝卜缺陷,而外延层中的TEDs则被证明是在外延生长过程中从基底继承的BPDs转化而来的。基面位错(BPDs)另一种类型的位错是基面位错(BPDs),它位于SiC晶体的平面上,Burgers矢量为1/3。BPDs很少出现在SiC晶圆表面。它们通常集中在衬底上,密度为15001/cm2,而它们在外延层中的密度仅为约101/cm2。Kamei等人报道,BPDs的密度随着SiC衬底厚度的增加而降低。BPDs在使用光致发光(PL)检测时显示出线形特征,如图3c所示。在SiC外延生长过程中,扩展的BPDs可能转化为SFs或TEDs。微管在SiC中观察到的常见位错是所谓的微管,它是沿生长轴传播的空心螺纹位错,具有较大的Burgers矢量分量。微管的直径范围从几分之一微米到几十微米。微管在SiC晶片表面显示出大的坑状表面特征。从微管发出的螺旋,表现为螺旋位错。通常,微管的密度约为0.1–11/cm2,并且在商业晶片中持续下降。堆垛层错(SFs)堆垛层错(SFs)是SiC基底平面中堆垛顺序混乱的缺陷。SFs可能通过继承衬底中的SFs而出现在外延层内部,或者与扩展BPDs和扩展TSDs的变换有关。通常,SFs的密度低于每平方厘米1个,并且通过使用PL检测显示出三角形特征,如图3e所示。然而,在SiC中可以形成各种类型的SFs,例如Shockley型SFs和Frank型SFs等,因为晶面之间只要有少量的堆叠能量无序可能导致堆叠顺序的相当大的不规则性。点缺陷点缺陷是由单个晶格点或几个晶格点的空位或间隙形成的,它没有空间扩展。点缺陷可能发生在每个生产过程中,特别是在离子注入中。然而,它们很难被检测到,并且点缺陷与其他缺陷的转换之间的相互关系也是相当的复杂,这超出了本文综述的范围。其他晶体缺陷除了上述各小节所述的缺陷外,还存在一些其他类型的缺陷。晶界是两种不同的SiC晶体类型在相交时晶格失配引起的明显边界。六边形空洞是一种晶体缺陷,在SiC晶片内有一个六边形空腔,它已被证明是导致高压SiC器件失效的微管缺陷的来源之一。颗粒夹杂物是由生长过程中下落的颗粒引起的,通过适当的清洁、仔细的泵送操作和气流程序的控制,它们的密度可以大大降低。表面缺陷胡萝卜缺陷通常,表面缺陷是由扩展的晶体缺陷和污染形成的。胡萝卜缺陷是一种堆垛层错复合体,其长度表示两端的TSD和SFs在基底平面上的位置。基底断层以Frank部分位错终止,胡萝卜缺陷的大小与棱柱形层错有关。这些特征的组合形成了胡萝卜缺陷的表面形貌,其外观类似于胡萝卜的形状,密度小于每平方厘米1个,如图3f所示。胡萝卜缺陷很容易在抛光划痕、TSD或基材缺陷处形成。多型夹杂物多型夹杂物,通常称为三角形缺陷,是一种3C-SiC多型夹杂物,沿基底平面方向延伸至SiC外延层表面,如图3g所示。它可能是由外延生长过程中SiC外延层表面上的下坠颗粒产生的。颗粒嵌入外延层并干扰生长过程,产生了3C-SiC多型夹杂物,该夹杂物显示出锐角三角形表面特征,颗粒位于三角形区域的顶点。许多研究还将多型夹杂物的起源归因于表面划痕、微管和生长过程的不当参数。划痕划痕是在生产过程中形成的SiC晶片表面的机械损伤,如图3h所示。裸SiC衬底上的划痕可能会干扰外延层的生长,在外延层内产生一排高密度位错,称为划痕,或者划痕可能成为胡萝卜缺陷形成的基础。因此,正确抛光SiC晶圆至关重要,因为当这些划痕出现在器件的有源区时,会对器件性能产生重大影响。其他表面缺陷台阶聚束是SiC外延生长过程中形成的表面缺陷,在SiC外延层表面产生钝角三角形或梯形特征。还有许多其他的表面缺陷,如表面凹坑、凹凸和污点。这些缺陷通常是由未优化的生长工艺和不完全去除抛光损伤造成的,从而对器件性能造成重大不利影响。检测技术量化SiC衬底质量是外延层沉积和器件制造之前必不可少的一步。外延层形成后,应再次进行晶圆检查,以确保缺陷的位置已知,并且其数量在控制之下。检测技术可分为表面检测和亚表面检测,这取决于它们能够有效地提取样品表面上方或下方的结构信息。正如我们在本节中进一步讨论的那样,为了准确识别表面缺陷的类型,通常使用KOH(氢氧化钾)通过在光学显微镜下将其蚀刻成可见尺寸来可视化表面缺陷。然而,这是一种破坏性的方法,不能用于在线大规模生产。对于在线检测,需要高分辨率的无损表面检测技术。常见的表面检测技术包括扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、光学显微镜(OM)和共聚焦微分干涉对比显微镜(CDIC)等。对于亚表面检测,常用的技术包括光致发光(PL)、X射线形貌术(XRT)、镜面投影电子显微镜(MPJ)、光学相干断层扫描(OCT)和拉曼光谱等。在这篇综述中,我们将碳化硅检测技术分为光学方法和非光学方法,并在以下各节中对每种技术进行讨论。非光学缺陷检测技术非光学检测技术,即不涉及任何光学探测的技术,如KOH蚀刻和TEM,已被广泛用于表征SiC晶圆的质量。这些方法在检测SiC晶圆上的缺陷方面相对成熟和精确。然而,这些方法会对样品造成不可逆转的损坏,因此不适合在生产线中使用。虽然存在其他非破坏性的检测方法,如SEM、CL、AFM和MPJ,但这些方法的通量较低,只能用作评估工具。接下来,我们简要介绍上述非光学技术的原理。还讨论了每种技术的优缺点。透射电子显微镜(TEM)透射电子显微镜(TEM)可用于以纳米级分辨率观察样品的亚表面结构。透射电镜利用入射到碳化硅样品上的加速电子束。具有超短波长和高能量的电子穿过样品表面,从亚表面结构弹性散射。SiC中的晶体缺陷,如BPDs、TSDs和SFs,可以通过TEM观察。扫描透射电子显微镜(STEM)是一种透射电子显微镜,可以通过高角度环形暗场成像(HAADF)获得原子级分辨率。通过TEM和HAADF-STEM获得的图像如图4a所示。TEM图像清晰地显示了梯形SF和部分位错,而HAADF-STEM图像则显示了在3C-SiC中观察到的三种SFs。这些SFs由1、2或3个断层原子层组成,用黄色箭头表示。虽然透射电镜是一种有用的缺陷检测工具,但它一次只能提供一个横截面视图,因此如果需要检测整个碳化硅晶圆,则需要花费大量时间。此外,透射电镜的机理要求样品必须非常薄,厚度小于1μm,这使得样品的制备相当复杂和耗时。总体而言,透射电镜用于了解缺陷的基本晶体学,但它不是大规模或在线检测的实用工具。图4不同的缺陷检测方法和获得的缺陷图像。(a)SFs的TEM和HAADF图像;(b)KOH蚀刻后的光学显微照片图像;(c)带和不带SF的PL光谱,而插图显示了波长为480nm的单色micro-PL映射;(d)室温下SF的真彩CLSEM图像;(e)各种缺陷的拉曼光谱;(f)微管相关缺陷204cm−1峰的微拉曼强度图KOH蚀刻KOH蚀刻是另一种非光学技术,用于检测多种缺陷,例如微管、TSDs、TEDs、BDPs和晶界。KOH蚀刻后形成的图案取决于蚀刻持续时间和蚀刻剂温度等实验条件。当将约500°C的熔融KOH添加到SiC样品中时,在约5min内,SiC样品在有缺陷区域和无缺陷区域之间表现出选择性蚀刻。冷却并去除SiC样品中的KOH后,存在许多具有不同形貌的蚀刻坑,这些蚀刻坑与不同类型的缺陷有关。如图4b所示,位错产生的大型六边形蚀刻凹坑对应于微管,中型凹坑对应于TSDs,小型凹坑对应于TEDs。KOH刻蚀的优点是可以一次性检测SiC样品表面下的所有缺陷,制备SiC样品容易,成本低。然而,KOH蚀刻是一个不可逆的过程,会对样品造成永久性损坏。在KOH蚀刻后,需要对样品进行进一步抛光以获得光滑的表面。镜面投影电子显微镜(MPJ)镜面投影电子显微镜(MPJ)是另一种很有前途的表面下检测技术,它允许开发能够检测纳米级缺陷的高通量检测系统。由于MPJ反映了SiC晶圆上表面的等电位图像,因此带电缺陷引起的电位畸变分布在比实际缺陷尺寸更宽的区域上。因此,即使工具的空间分辨率为微米级,也可以检测纳米级缺陷。来自电子枪的电子束穿过聚焦系统,均匀而正常地照射到SiC晶圆上。值得注意的是,碳化硅晶圆受到紫外光的照射,因此激发的电子被碳化硅晶圆中存在的缺陷捕获。此外,SiC晶圆带负电,几乎等于电子束的加速电压,使入射电子束在到达晶圆表面之前减速并反射。这种现象类似于镜子对光的反射,因此反射的电子束被称为“镜面电子”。当入射电子束照射到携带缺陷的SiC晶片时,缺陷的带负电状态会改变等电位表面,导致反射电子束的不均匀性。MPJ是一种无损检测技术,能够对SiC晶圆上的静电势形貌进行高灵敏度成像。Isshiki等人使用MPJ在KOH蚀刻后清楚地识别BPDs、TSDs和TEDs。Hasegawa等人展示了使用MPJ检查的BPDs、划痕、SFs、TSDs和TEDs的图像,并讨论了潜在划痕与台阶聚束之间的关系。原子力显微镜(AFM)原子力显微镜(AFM)通常用于测量SiC晶圆的表面粗糙度,并在原子尺度上显示出分辨率。AFM与其他表面检测方法的主要区别在于,它不会受到光束衍射极限或透镜像差的影响。AFM利用悬臂上的探针尖端与SiC晶圆表面之间的相互作用力来测量悬臂的挠度,然后将其转化为与表面缺陷特征外观成正比的电信号。AFM可以形成表面缺陷的三维图像,但仅限于解析表面的拓扑结构,而且耗时长,因此通量低。扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜(SEM)是另一种广泛用于碳化硅晶圆缺陷分析的非光学技术。SEM具有纳米量级的高空间分辨率。加速器产生的聚焦电子束扫描SiC晶圆表面,与SiC原子相互作用,产生二次电子、背散射电子和X射线等各种类型的信号。输出信号对应的SEM图像显示了表面缺陷的特征外观,有助于理解SiC晶体的结构信息。但是,SEM仅限于表面检测,不提供有关亚表面缺陷的任何信息。阴极发光(CL)阴极发光(CL)光谱利用聚焦电子束来探测固体中的电子跃迁,从而发射特征光。CL设备通常带有SEM,因为电子束源是这两种技术的共同特征。加速电子束撞击碳化硅晶圆并产生激发电子。激发电子的辐射复合发射波长在可见光谱中的光子。通过结合结构信息和功能分析,CL给出了样品的完整描述,并直接将样品的形状、大小、结晶度或成分与其光学特性相关联。Maximenko等人显示了SFs在室温下的全彩CL图像,如图4d所示。不同波长对应的SFs种类明显,CL发现了一种常见的单层Shockley型堆垛层错,其蓝色发射在~422nm,TSD在~540nm处。虽然SEM和CL由于电子束源而具有高分辨率,但高能电子束可能会对样品表面造成损伤。基于光学的缺陷检测技术为了在不损失检测精度的情况下实现高吞吐量的在线批量生产,基于光学的检测方法很有前途,因为它们可以保存样品,并且大多数可以提供快速扫描能力。表面检测方法可以列为OM、OCT和DIC,而拉曼、XRT和PL是表面下检测方法。在本节中,我们将介绍每种检测方法的原理,这些方法如何应用于检测缺陷,以及每种方法的优缺点。光学显微镜(OM)
  • 国内碳化硅半导体领域科研专家盘点
    第三代半导体材料又被称之为宽禁带半导体材料。主要包括碳化硅(SiC)、氮化嫁(GaN)、金刚石等。目前其主要在半导体照明、激光器和探测器、电力电子器件等领域应用。相比于第一、二代半导体材料,第三代半导体材料的物理特性方面优势十分明显,比如禁带宽度大、较高的热导率、较高的击穿电场以及更高的抗辐射能力等等,正是因为上述这些优势,第三代半导体材料是制作高频、高温、抗辐射及大功率器件的优异材料。而碳化硅作为第三代半导体家族的重要一员,其具有高热导率、高击穿场、高饱和电子迁移率、抗辐射和化学性质稳定等突出优点。而碳化硅器件具有开关频率高、功率密度高、损耗低、尺寸小等优点,可以在高功率、高频以及极端特殊环境下应用,例如在清洁能源汽车、车载充电器、城市轨道交通、城市输电等领域己经得到应用,并显示出优异的性能。同时碳化硅与氮化镓具有相近的晶格常数与热膨胀系数,是GaN薄膜异质外延生长的理想衬底材料,可以在半绝缘的SiC衬底上外延GaN薄膜制备一系列的微波射频器件,其研发生产将会推动5G技术的快速发展与应用。由于碳化硅广阔的市场前景,各国自上世纪八十年代以来便制订了一系列相关的科研计划并不断加大相关领域的研发投入。我国虽然碳化硅领域的相关研究起步较晚,但经过我国科研工作者二十多年的研究,相关工作也己取得突破性的进展。一系列重大项目的快速推进,如科技部863计划2002年启动的“碳化硅单晶衬底制备”项目、2006年启动的“2英寸以上半绝缘碳化硅材料与功率电子器件”项目、2011年启动的“高压大容量碳化硅功率器件的研发”项目等,使得国内碳化硅行业快速发展,在我国军事、航天、通讯等各领域得到应用。针对于此,仪器信息网分析和统计了2018-2020年,三年来的碳化硅相关的学位论文,共计232篇。碳化硅不仅可用于第三代半导体领域,盘点论文已剔除非半导体领域的研究,论文的研究方向覆盖了碳化硅材料制备、工艺开发、器件研究、应用分析等方面。学位论文数量排行图中给出的是学位论文三年间发表数量前九名,可以看出,电子科技大学在碳化硅领域多有建树。具体论文内容来看,电子科技大学的研究主要集中于MOSFET驱动电路、器件设计等方面。哈尔滨工业大学的研究方向主要是碳化硅的具体应用和抛光工艺。从近三年可以看出,2020年明显论文数量下降,而2019年还有所上升。这一结果并不能表明碳化硅半导体材料的研究热度变化,这可能是由于2020年发表的部分论文签署了论文保密协议,存在论文披露的滞后性。进一步,我们统计盘点了各高校的论文指导教师名单,需要注意的是,部分论文存在校外指导。(以下排名不分先后)学校论文指导教师安徽工业大学周郁明北方工业大学曹淑琴、韩军北京交通大学郑琼林、杨中平、林飞、李艳、郭希铮大连理工大学夏晓川、梁红伟、张建伟、杜国同、王德君、唐大伟、电子科技大学赵建明、何金泽、荣丽梅、张小川、周泽坤、邓小川、张有润、张金平、罗小蓉、杜江锋、徐红兵、钟其水、王雷、毕闯、李辉、东南大学孙立涛、徐涛、顾伟、孙伟锋、陆生礼、陈健、王继刚、广东工业大学阎秋生广西大学万玲玉贵州大学高廷红桂林电子科技大学李琦哈尔滨工程大学王颖哈尔滨工业大学周密愉、董尚利、杨剑群、翟文杰、杨明、郭亮、贲洪奇、高强、王晨曦、徐永向、张东来、李春、张国强、王高林杭州电子科技大学王颖、刘广海、合肥工业大学徐卫兵河北工业大学张保国、李尔平、湖北工业大学潘健湖南大学王俊、熊劼、陈鼎、高凤梅、姜燕、雷雄、沈征、帅智康华北电力大学崔翔、赵志斌、温家良、赵志斌、魏晓光、韩民晓、蒋栋、欧阳晓平华南理工大学姚小虎、Timothy C. Germann、耿魁伟、陈义强、华侨大学于怡青、胡中伟、段念、黄辉、郭新华、陈一逢、华中科技大学傅华华、梁琳、林磊、康勇、彭力、淮北师范大学刘忠良吉林大学吴文征、邢飞、赵宏伟、陈巍、呼咏、吉野辰萌、张文璋、赵继、李志来江南大学倪自丰江苏大学乔冠军昆明理工大学彭劲松、陈贵升、兰州大学张利民兰州交通大学汪再兴、杜丽霞、白云兰州理工大学卢学峰南方科技大学邓辉南京大学陆海、吴兴龙南京航空航天大学魏佳丹、秦海鸿、邢岩南京理工大学董健年青岛科技大学于飞三峡大学孙宜华、姜礼华、厦门大学孙道恒、王凌云山东大学马瑾、葛培琪、徐现刚、彭燕、李康、高峰、陈延湖、白云、王军上海电机学院赵朝会、杨馄、上海师范大学陈之战深圳大学彭建春沈阳工业大学何艳、关艳霞、苏州大学陶雪慧、太原理工大学杨毅彪天津大学徐宗伟、李连钢、天津工业大学宁平凡、孙连根、于莉媛、高志刚、张牧、高圣伟、黄刚、牛萍娟天津理工大学王桂莲武汉工程大学满卫东武汉科技大学柯昌明武汉理工大学涂溶、章嵩西安电子科技大学贾仁需、乐立鹏、王悦湖、汤晓燕、张玉明、戴显英、倪炜江、张艺蒙、宗艳民、张金平、郭辉、黄维、段宝兴、西安工程大学朱长军、李连碧、杨楞、张红卫、西安理工大学蒲红斌西华大学阳小明、吴小涛西南交通大学张湘湘潭大学李建成冶金自动化研究设计院王东文、陈雪松、云南大学陈秀华长安大学张林长春理工大学魏志鹏长沙理工大学谢海情、吴丽娟浙江大学祝长生、盛况、吴新科、郭清、邱建琪、何湘宁、吴建德、赵荣祥、李武华、徐德鸿郑州大学张锐郑州航空工业管理学院张锐、刘永奇中北大学梁庭中国科学技术大学刘长松、李辉、张军、李震宇、李传锋、许金时中国科学院大学陈小龙、施尔畏、黄维、夏晓彬、高大庆中国空间技术研究院于庆奎中国矿业大学伍小杰、戴鹏中国运载火箭技术研究院朱大宾重庆大学胡盛东、周林、周建林
  • 年产10万片碳化硅单晶衬底项目在涞源投产
    9月5日上午,河北同光科技发展有限公司年产10万片直径4-6英寸碳化硅单晶衬底项目,在保定市涞源县经济开发区投产,成为保定第三代半导体产业从研发到规模量产的一次成功跨越。碳化硅单晶作为第三代半导体材料的核心代表,处在碳化硅产业链的最前端,是高端芯片产业发展的基础和关键。河北同光晶体有限公司是全省首家能够量产第三代半导体材料碳化硅单晶的战略新兴企业。2020年3月,涞源县人民政府与该公司签署协议,政企共建年产10万片直径4-6英寸碳化硅单晶衬底项目,总投资约9.5亿元、规划占地112.9亩。项目采用国际先进的碳化硅单晶衬底生产技术,布局单晶生长炉600台,购置多线切割机、研磨机等加工设备200余台,建成具有国际先进水平的碳化硅单晶衬底生产线。该公司董事长郑清超介绍,项目从动工到投产用时17个月,满产运行后能够将产能提升3倍,产品将面向5G通讯、智能汽车、智慧电网等领域,满足其芯片需求,预计年销售收入5-10亿元。下一步,同光正谋划建设2000台碳化硅晶体生长炉生长基地和年产60万片碳化硅单晶衬底加工基地,拟总投资40亿元。到2025年末实现满产运营后,预计新增产值40-50亿元,成为全球重要的碳化硅单晶衬底供应商。保定市副市长王建峰表示,保定不仅具有支撑科技成果转化落地的产业优势,还拥有17所驻保高校、354家科技创新平台、23万名专业技术人才等雄厚人才支撑的科技创新优势,是全国创新驱动发展示范市和“科创中国”试点城市。未来将在数字经济、生物经济、绿色经济领域全面发力,重点围绕“医车电数游”、被动式超低能耗建筑和都市型农业等七大重点产业,大力实施“产业强市倍增计划”和“双千工程”,积极推动“北京研发保定转化、雄安创新保定先行”,着力建设创新驱动之城,加快构建京雄保一体化发展新格局,聚力打造京津冀城市群中的现代化品质生活之城。
  • CSTM团体标准《碳化钛渣 碳化钛含量的测定 过氧化氢分光光度法》征求意见
    2024年1月10日,中国材料与试验标准化委员会钒钛综合利用标准化领域委员会发布CSTM团体标准《碳化钛渣 碳化钛含量的测定 过氧化氢分光光度法》征求意见稿。本文件描述了过氧化氢分光光度法测定碳化钛渣中碳化钛含量的方法,适用于碳化钛渣中碳化钛含量的测定,测定范围(质量分数)为 9.00% ~17.00%。详细内容见附件。附件:CSTM团体标准《碳化钛渣 碳化钛含量的测定 过氧化氢分光光度法》征求意见的资料.rar
  • 天科合达计划扩产6/8英寸碳化硅衬底
    近日,北京市生态环境局对外公布了天科合达第三代半导体碳化硅衬底产业化基地的二期扩建项目(以下简称"二期项目")的环境影响评价审批结果。根据公示文件,随着北京天科合达在创新能力和市场占有率上的持续提升,其在行业内的影响力也在不断增强。为了进一步扩大生产规模,公司计划在现有厂区西侧的空地上建设二期项目。二期项目位于北京市大兴区大兴新城东南片区的0605-022C地块,紧邻现有工程东侧。项目规划总占地面积为52,790.032平方米,总建筑面积达到105,913.29平方米,涵盖生产厂房、化学品库、危废库、一般固废库、综合办公楼以及门卫室等设施。公司计划采购一系列先进的长晶、晶体加工和晶片加工工艺设备,并新建6-8英寸碳化硅衬底生产线及研发中心,同时配套建设相关设施。二期项目的建设旨在扩大公司在碳化硅晶体与晶片领域的产能,并建立研发中心,用于持续优化和完善生产工艺和参数。项目投产后,预计将实现年产约371,000片导电型碳化硅衬底,包括236,000片6英寸和135,000片8英寸导电型碳化硅衬底。
  • 涉及碳化硅,深圳半导体设备厂商再获融资
    天眼查信息显示,深圳铭创智能装备有限公司(以下简称:铭创智能)近期完成B+轮融资,融资金额未披露,投资方为明德投资。这是继2023年4月完成B轮融资后,铭创智能完成的新一轮融资。自2019年12月成立至今,铭创智能已相继完成4轮融资,分别是2019年12月的天使轮、2021年7月的A轮、2023年4月的B轮以及今年7月的B+轮融资,投资方包括铭普光磁、中投德勤投资、深圳高新投、深圳小禾投资等机构。官网资料显示,铭创智能聚焦于面板、消费类电子、锂电、半导体等行业的精密微加工和自动化解决方案,主要研究TFT-LCD、OLED、蓝宝石、玻璃、陶瓷、硅、碳化硅等材料的加工工艺和智能装备解决方案,提供激光切割、激光雕刻、激光微加工解决方案和配套自动化产品。作为一家设备厂商,铭创智能业务涉及碳化硅领域,而近期在碳化硅设备细分领域投融资十分火热,多家碳化硅设备相关厂商相继完成新一轮融资,其中包括优睿谱和驿天诺。7月25日,优睿谱宣布其于近日完成新一轮数千万元融资,本轮融资由君子兰资本领投,境成资本、琢石投资、南通海鸿金粟等跟投。这是继2023年12月的A+轮融资后,优睿谱完成的又一轮融资。截至目前,成立于2021年9月的优睿谱已相继完成5轮融资。优睿谱表示,本轮融资将用于晶圆边缘检测设备SICE200、晶圆电阻率量测设备SICV200、晶圆位错及微管检测设备SICD200、多种半导体材料膜厚测量设备Eos200DSR等多款设备的量产,新布局产品的研发以及团队的扩充。与此同时,驿天诺宣布完成数千万元Pre-A轮融资,由武创华工基金领投,中国信科天使基金、泽森资本、光谷产投、白云边科投等跟投。 驿天诺专注于硅光&第三代半导体封测设备,是国内较早开发硅光和第三代半导体自动化封测装备的公司,其产品对标美国FormFactor等龙头厂商,实现了硅光和第三代半导体测试和封装装备的进口替代。相关厂商持续完成融资,有助于加速碳化硅相关设备国产替代进程。
  • 科友半导体碳化硅跻身8吋行列
    12月30日,记者从科友半导体获悉,公司试验线再传捷报,科友半导体通过自主设计制造的电阻长晶炉产出直径超过8吋的碳化硅单晶,晶体表面光滑无缺陷,最大直径超过204mm。这是科友半导体于今年10月在6吋碳化硅晶体厚度上实现40mm突破后,在碳化硅晶体生长尺寸上取得的又一重大突破。科友半导体从实现6吋碳化硅晶体稳定生长开始,就着手布局8吋碳化硅晶体研发,并得到了当地政府、科技等部门的关注和支持。在历经数年的研发实验、成功制备出8吋碳化硅电阻长晶炉后,着力解决了大尺寸长晶过程中温场分布不均匀以及气相原料碳硅比和输运效率等问题,同时专项攻关解决应力大导致的晶体开裂问题。在多年无数次的探索、模拟、实验、重复、改进后,借助科友半导体自主研发的热场稳定性高、工艺重复性好的电阻长晶炉,研发团队终于掌握了8吋碳化硅晶体生长室内温场分布和高温气相输运效率等关键技术,获得了品质优良的8吋碳化硅单晶,为实现下一步的8吋碳化硅晶体产业化量产打下坚实的基础。在碳化硅产业链成本中,衬底占比约为47%,是最“贵”的环节,同时也是整个产业链中技术壁垒最高的环节。国际上8吋碳化硅单晶衬底研制成功已有报道,但迄今尚未有产品投放市场。8吋碳化硅长晶工艺的突破,意味着科友半导体在单晶制备技术水平上达到了一个新的高度。资料显示,科友半导体全称哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司,于2018年5月成立,是一家国家级高新技术企业,专注于半导体装备研发、衬底制造、器件设计、技术转移和科研成果转化。公司以哈尔滨为总部,打造国家级第三代半导体装备与材料创新中心。
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