第1章
宽禁带半导体概述
什么是宽禁带半导体 · SiC/GaN/Ga₂O₃/金刚石分类 · 与传统硅对比
基础概念
第2章
晶体结构与能带理论
纤锌矿/闪锌矿/六方结构 · 能带概念 · 直接与间接带隙
能带晶体
第3章
SiC材料特性
4H-SiC/6H-SiC/3C-SiC · 高击穿场强/高热导率 · 化学稳定性
SiC晶型
第4章
GaN材料特性
GaN晶体结构 · 自发/压电极化 · 二维电子气(2DEG)机制
GaN极化
第5章
掺杂与缺陷
n/p型掺杂 · 位错/点缺陷/深能级 · 缺陷对器件影响
工艺缺陷
第6章
衬底与外延技术
PVT法SiC衬底 · 异质外延(蓝宝石/SiC/Si) · HVPE/MOCVD/MBE
外延衬底
第7章
欧姆接触
欧姆接触原理 · 比接触电阻率 · Ni/SiC, Ti/Al/Ni/Au工艺
接触工艺
第8章
肖特基接触
势垒高度/理想因子 · SiC SBD I-V · GaN肖特基二极管
肖特基SBD
第9章
宽禁带PN结
能带图 · 内建电势 · 击穿特性 · SiC PN结高温特性
PN结高温
第10章
PiN二极管
结构设计 · 正向导通/反向恢复 · SiC PiN高压应用
PiN高压
第11章
肖特基势垒二极管(SBD)
开关特性 · 功率损耗分析 · SBD与PiN对比
SBD损耗
第12章
结势垒肖特基二极管(JBS)
JBS结构原理 · 混合导通 · 浪涌能力与可靠性
JBS浪涌
第13章
MESFET
结构/工作原理 · I-V特性 · SiC MESFET射频应用
MESFET射频
第14章
高电子迁移率晶体管(HEMT)
AlGaN/GaN HEMT · 2DEG特性 · 电流崩塌与抑制
HEMT2DEG
第15章
MOSFET
SiC MOSFET设计 · 沟道迁移率 · 栅氧可靠性 · 阈值电压
MOSFET栅氧
第16章
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)
SiC IGBT结构 · 导通压降/关断 · 与Si IGBT对比
IGBT对比
第17章
功率模块与封装
模块拓扑 · 烧结银/陶瓷基板 · 寄生参数/热管理
封装热管理
第18章
射频器件
GaN HEMT射频功放 · 负载牵引 · Doherty · 线性度/效率
射频功放
第19章
光电器件
GaN LED发光原理 · droop效应 · SiC光电探测器 · GaN紫外
LED探测器
第20章
传感器
SiC高温传感器(压力/温度) · GaN气体传感器 · 生物传感器
传感器高温
第21章
器件可靠性
热载流子 · TDDB · BTI · 电迁移/热疲劳
可靠性失效
第22章
仿真与建模
TCAD (Silvaco/Sentaurus) · 迁移率/碰撞电离模型 · SPICE
TCAD建模
第23章
测试与表征
I-V/C-V · 脉冲I-V · 电荷泵 · DLTS · PL/CL
测试表征
第24章
电动汽车应用
SiC MOSFET牵引逆变器 · GaN HEMT OBC · DC-DC效率
EV逆变器
第25章
新能源发电
SiC光伏逆变器 · GaN微型逆变器 · 风电变流器
光伏风电
第26章
航空航天应用
SiC高温/抗辐射 · GaN卫星通信 · 电力系统
航天抗辐射
第27章
5G通信应用
GaN HEMT 5G基站功放 · 毫米波GaN · 线性化技术
5G基站
第28章
智能电网应用
SiC固态变压器 · 柔性直流输电 · 故障电流限制器
电网固态变压器
第29章
消费电子应用
GaN快充(USB PD) · 无线充电 · 电源适配器优势
快充GaN
第30章
未来展望
超宽禁带(Ga₂O₃/金刚石/AlN) · 异质集成 · AI/ML应用
前沿超宽禁带