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G-C3N4-SiC-Pt用于可见光照射下增强水分解产氢的光催化性能
摘要： g-C3N4和SiC因其独特的能带结构和优异的理化稳定性，在可见光驱动水分解制氢光催化领域受到日益关注。本研究构建了负载贵金属的g-C3N4-SiC异质结，通过生物还原法、溶胶沉积法与煅烧法联用成功制备了g-C3N4-SiC-Pt复合光催化剂。制备过程中经煅烧处理使g-C3N4层状结构变薄，同时实现SiC纳米颗粒与Pt纳米颗粒在g-C3N4表面的紧密键合。SiC与g-C3N4界面形成的异质结显著提升了光生电子-空穴对的分离效率。当负载1wt% Pt时，该复合光催化剂在可见光照射下实现595.3 μmol·h-1·g-1的高析氢速率，分别是块体g-C3N4和g-C3N4-SiC的3.7倍和2.07倍，且在420 nm波长处量子效率达2.76%。
关键词： 可见光、g-C3N4-SiC-Pt光催化剂、析氢反应、光催化
更新于2025-11-21 11:01:37
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一种改进型单相无变压器光伏逆变器：具备漏电流消除与无功功率能力
摘要： 单相无变压器逆变器因其显著降低系统重量、成本并提升效率的优势，在住宅光伏应用领域被广泛研究。该类逆变器的设计基于电气隔离方法来消除漏电流的产生。然而，仅采用电气隔离方法无法实现恒定的共模电压（CMV），因此无法完全消除漏电流。此外，现有单相无变压器逆变器的调制技术专为单位功率因数应用设计。实际上，下一代光伏系统需要支持无功功率以实现与电网的连接。本文提出一种改进的单相无变压器逆变器，通过钳位方法在所有逆变器工作模式下维持恒定CMV。进一步通过在负功率区域创建新电流通路来优化调制技术，从而在负功率区形成双向电流通路以实现无功功率输出。仿真结果表明：CMV被完全钳制在直流母线电压的一半水平，漏电流几乎完全消除；改进后的调制技术成功实现了无功功率输出。同时分析了常规与改进调制技术下的电网电流总谐波畸变率（THD）。采用碳化硅MOSFET等宽禁带（WBG）开关器件提升了系统效率。研究发现：由于双向电流通路导致导通损耗增加，系统在输出无功功率时效率会有所下降。
关键词： 漏电流、无变压器逆变器、无功功率、宽禁带（WBG）、碳化硅（SiC）、光伏（PV）发电系统
更新于2025-09-23 15:23:52
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4H-SiC中碳空位的受主能级：拉普拉斯深能级瞬态谱与密度泛函建模的结合
摘要： 我们提供了直接证据表明，在常规深能级瞬态谱中常见于原始样品及高浓度辐射损伤4H-SiC中的宽Z1/2峰包含两个组分——Z1和Z2，其电子发射激活能分别为0.59 eV和0.67 eV。我们将这些组分归因于六方/伪立方位点碳空位（V_C）缺陷负U有序受主能级的Z?1/2 + e? → Z?1/2 → Z?1/2 + 2e?跃迁序列。通过采用低温短填充脉冲，我们成功表征了两种亚晶格位点上V_C的第一个受主能级。分别测得Z1(?/0)和Z2(?/0)跃迁的电子发射激活能为0.48 eV和0.41 eV?；谙葳逄畛涠ρШ头袷评菁扑悖颐茄芯苛舜又行蕴剿旱绾商琙1和Z2的两步跃迁过程。通过分析发射与俘获数据，推导出两种晶格位点上V_C的第一和第二受主能级位置以及(?/0)占据能级。
关键词： 密度泛函理论、受主能级、深能级瞬态谱、负U有序化、碳空位、4H-SiC
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有高开关电流比的碳化硅纳米线场效应晶体管
摘要： 我们报告了SiC-NWFET器件的关键性能参数，包括开关电流比（Ion/Ioff）、栅控效应、跨导（gm）和载流子迁移率（μh）。研究展示了通道长度在120纳米至1.5微米范围内变化的SiC-NWFET器件这些核心参数的通道长度依赖性。其中120纳米通道长度的器件展现出极高的开关电流比（1.34×10^4）和极强的栅控效应。此外，在Vds为0.05V时，测得其跨导为6.9纳西门子，空穴迁移率为1.696平方厘米/伏·秒。本研究表明SiC-NWFET器件在适用于高频高温工况的先进固态纳米电子器件领域具有重要应用前景。
关键词： 开关电流比、跨导、栅控效应、碳化硅纳米线场效应晶体管（SiC-NWFETs）
更新于2025-09-23 15:23:52
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1.2千伏4H-SiC OCTFET：一种具有改进高频优值的新单元拓扑结构
摘要： 首次提出并实验验证了一款额定电压1.2 kV、采用八边形单元拓扑结构的4H-SiC OCTFET器件。该器件首先通过TCAD数值仿真进行优化，随后在6英寸晶圆厂成功制备。实测电学特性表明，与常规线性单元MOSFET相比，该OCTFET的高频优值[导通电阻×栅漏电荷]提升1.4倍，高频优值[导通电阻×栅漏电容]提升2.1倍。
关键词： 碳化硅，全部，八角形，Qgd，高频优值，单元，Cgd，MOSFET，4H-SiC
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018国际半导体会议（CAS）- 锡纳亚（2018.10.10-2018.10.12）] 2018年国际半导体会议（CAS）- 低电压应用中4H-SiC MOSFET设计中的界面陷阱效应
摘要： 一项数值模拟研究考察了击穿电压为650V的4H-SiC MOSFET的电流-电压特性，该研究考虑了沟道区氧化物-半导体界面处的缺陷态分布。建模分析表明，对于这些低压器件，沟道电阻分量在不同电压偏置和温度下对决定MOSFET的比导通电阻（RON）起着关键作用。RON值在几mΩ×cm2量级。
关键词： 数值模拟、功率器件、导通电阻、4H-SiC、缺陷态
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有低介电损耗和高阻抗匹配比的新型三维SiC/三聚氰胺衍生碳泡沫增强SiO?气凝胶复合材料
摘要： 通过商业三聚氰胺泡沫的热解过程、超薄碳化硅薄膜的化学气相沉积以及二氧化硅气凝胶的溶胶-凝胶法，首次制备出由二氧化硅气凝胶填充的新型三维碳化硅/三聚氰胺衍生碳泡沫复合材料（SiC/MDCF?Aerogel）。结果表明，该复合材料由三维开孔碳化硅网络结构与孔隙中富集的二氧化硅气凝胶构成。骨架与团聚体界面处因老化过程产生的微裂纹显著提升了微波吸收性能。当吸收体厚度为3.65毫米时，在16.92 GHz测试频率下可获得低至-18.41 dB的最小反射损耗；当厚度介于2.75至5.0毫米范围时，选定频率区间15.80-17.52 GHz内的反射损耗可降至-10 dB以下，展现出优异的高频微波吸收特性。研究还详细分析了介电损耗与阻抗匹配比对SiC/MDCF?Aerogel微波吸收性能的影响机制，为吸波材料评估提供了科学依据。
关键词： 最小反射损耗、微小裂纹、微波吸收性能、阻抗匹配比、介电损耗、SiC/MDCF?气凝胶
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于栅体悬浮技术的4H-SiC GGNMOS低触发电压ESD?；さ缏费芯浚ㄊ视糜?0V应用）
摘要： 本信函提出一种基于4H-SiC的静电放电(ESD)?；さ缏罚玫缏凡捎眯陆峁?，在通过改进浮动技术提升70V应用中4H-SiC接地栅极n型金属氧化物半导体(GGNMOS)触发电压的同时，具有低导通电阻和优良的高温特性。我们利用传输线脉冲测试对传统4H-SiC GGNMOS、浮体NMOS(FBNMOS)及所提出的ESD?；さ缏返牡缪匦越辛硕员确治?。为验证所提4H-SiC基ESD?；さ缏返母呶绿匦?，测量了其在高温环境(300-500K)下的热可靠性。
关键词： FBNMOS、静电放电保护、触发电压、GFNMOS、GGNMOS、4H-SiC
更新于2025-09-23 15:22:29
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升华生长3C-SiC中重硼掺杂效应的光学与微观结构研究
摘要： 本研究采用互补的微观结构与光学分析方法，确定了有利于形成深硼相关受主中心的工艺条件，这些中心可能为高硼掺杂3C-SiC实现中间带行为提供途径。通过扫描透射电镜研究了升华生长3C-SiC晶体（硼离子注入浓度1-3原子百分比）的结晶度、硼溶解度及沉淀机制。揭示了1100-2000摄氏度热处理过程中缺陷形成与硼沉淀的趋势，并与成像光致发光光谱提供的光学表征结果进行交叉关联。我们从浅能级受主和由硼原子与碳空位形成的D中心（深能级复合体）两个角度，讨论了注入硼离子的光学活性，并将退火过程中观察到的光谱变化与D中心形成效率的强温度依赖性相关联——这种依赖性会因注入诱导缺陷的存在而进一步增强。
关键词： 光致发光、缺陷、3C-SiC、扫描透射电子显微镜、离子注入、硼掺杂
更新于2025-09-23 15:22:29
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具有更高JTE剂量和表面电荷耐受性的碳化硅器件阶梯双区结终端扩展结构
摘要： 本文提出了一种称为阶梯双区结终端延伸（Step-DZ-JTE）的边缘终端结构。该结构通过其特有的阶梯形状进一步优化了电?。‥F）分布。研究采用数值模拟方法对Step-DZ-JTE与其他终端结构进行对比分析。Step-DZ-JTE显著降低了对击穿电压（BV）和表面电荷（SC）的敏感性：对于30微米厚的外延层，优化的Step-DZ-JTE在JTE掺杂剂量容差达12.2×10^12 cm^-2时可实现理论击穿电压的90%，并在正表面电荷容差提升至3.7×10^12 cm^-2时获得理论值的85%。此外，结合场板技术后，Step-DZ-JTE的性能可得到进一步提升。
关键词： 击穿电压（BV）、边缘终端、结终端扩展（JTE）、碳化硅（SiC）
更新于2025-09-23 15:22:29