1188.4hsic納米結(jié)構(gòu)調(diào)制及應(yīng)用研究

1、學(xué)校代碼：10270分類號：O469學(xué)號：122200721碩士學(xué)位論文4HSiC納米結(jié)構(gòu)調(diào)制及應(yīng)用研究學(xué)院：數(shù)理學(xué)院專業(yè)：凝聚態(tài)物理研究方向：功能材料與器件研究生姓名：談嘉慧指導(dǎo)教師：陳之戰(zhàn)研究員完成日期：2015年4月上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要論文題目論文題目：4HSiC納米結(jié)構(gòu)調(diào)制及應(yīng)用研究學(xué)科專業(yè)：學(xué)科專業(yè)：凝聚態(tài)物理學(xué)位申請人：學(xué)位申請人：談嘉慧導(dǎo)師：導(dǎo)師：陳之戰(zhàn)摘要作為第三代半導(dǎo)體的碳化硅(SiC)材料，具有多項優(yōu)異的性能

2、，諸如寬禁帶、高熱導(dǎo)率、高擊穿場強等，這使得它能代替硅(Si)材料在高溫、高頻、大功率等有特殊需求的領(lǐng)域得到應(yīng)用。在硅基芯片集成化要求日益提高的背景下，硅基微結(jié)構(gòu)調(diào)控工藝已較為成熟。雖然近幾年通過各種合成方法制備了SiC納米結(jié)構(gòu)，但晶型以3CSiC為主，4HSiC納米結(jié)構(gòu)的制備、調(diào)控產(chǎn)逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。如今，4HSiC可以商業(yè)化生產(chǎn)，這使得基于該晶圓的器件可實現(xiàn)量產(chǎn)。為了實現(xiàn)4HSiC納米結(jié)構(gòu)與4HSiC基SOC的結(jié)合，本研究將電化學(xué)刻蝕工

3、藝運用到4HSiC納米結(jié)構(gòu)的調(diào)控中。本論文開展的主要工作如下：在nSi電化學(xué)刻蝕實驗研究的基礎(chǔ)上，建立了少子漂移模型，給出了nSi刻蝕過程中產(chǎn)生側(cè)蝕的理論解釋，為n型4HSiC電化學(xué)刻蝕提供了理論指導(dǎo)。在n型4HSiC電化學(xué)刻蝕研究中，通過引入脈沖電流源，解決了“C面刻蝕得到的柱狀介孔孔徑隨刻蝕深度而加寬”的難題，制備出孔徑一致的均勻介孔陣列。在n型4HSiC納米線制備研究中，通過電化學(xué)刻蝕方法，成功制備出晶型單一的4HSiC納米線陣列

4、。通過改變電流模式，首次實現(xiàn)了對納米線長度及形貌的調(diào)控，納米線長度可控制在納米至微米量級。應(yīng)用方面，碳化硅材料占據(jù)高溫應(yīng)用的潛在價值，在柔性場發(fā)射與柔性超級電容器研究熱潮的大背景下，本研究以高溫柔性高溫場發(fā)射陰極和超級電容器的研制為最終目標(biāo)。工作主要對納米結(jié)構(gòu)的4HSiC進行了相關(guān)性能的表征。在4HSiC納米線陣列場發(fā)射性能表征中，當(dāng)陰陽極間距為700?m時，得到場增強因子最大值7901，開啟電壓為0.86V?m1。在電容特性的表征中，