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基于热-力视角的亲水性与表面活化键合Si/SiC界面用于SOI热管理增强
Thermal-mechanical perspectives on hydrophilic- and surface-activated-bonding Si/SiC interfaces for SOI's thermal management enhancement
| 作者 | Yang He · Shun Wan · Shi Zhou · Zeming Huang · Yongwei Chang · Yu Yang |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 126 卷 第 12 期 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | SiC器件 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 江苏省声子工程研究中心 教育部重点实验室 物理前沿与交叉科学研究所 物理科学与技术学院 南京师范大学 |
语言:
中文摘要
针对绝缘体上硅（SOI）器件热管理难题，本文从热学与力学协同角度研究了亲水性键合与表面活化键合技术在Si/SiC界面构建中的应用。通过优化界面键合工艺，显著提升了界面热导率并增强了结构可靠性。结合微观结构表征与热-力耦合模拟，揭示了界面质量、化学键合状态及粗糙度对热输运性能的影响机制，为高功率密度集成电路的高效散热提供了可行的技术路径与理论支持。
English Abstract
Phonon Engineering Research Center of Jiangsu Province, Ministry of Education Key Laboratory of NSLSCS, Institute of Physics Frontiers and Interdisciplinary Sciences, School of Physics and Technology, Nanjing Normal University
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SunView 深度解读
该Si/SiC界面热管理技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器中，SiC MOSFET的高功率密度运行面临严峻散热挑战，SOI基SiC器件的界面热阻直接影响结温控制。研究中的表面活化键合技术可显著降低Si/SiC界面热阻，提升器件热导率，有助于PowerTitan储能系统在高倍率充放电工况下的温度管理。热-力耦合可靠性分析为三电平拓扑中SiC模块的功率循环寿命评估提供理论依据，可优化功率模块封装设计，提升车载OBC和充电桩产品在宽温域工况下的长期可靠性，支撑阳光电源高功率密度产品的技术演进。