为探究钎焊过程对SiC陶瓷晶体结构的影响，为钎焊工艺设计提供理论及试验数据支撑，本研究采用纯Ni箔作为中间层在1 100~1 245 ℃下实现了6H-SiC的钎焊连接，并研究了焊缝以及6H-SiC基体与焊缝界面处的微观形貌。研究结果表明，少量Ni原子在钎焊过程中会扩散进入6H-SiC陶瓷，并以固溶形式存在，降低了6H-SiC层错能。随着钎焊温度升高，6H-SiC/焊缝界面处的焊后残余应力增大，当钎焊温度达到1 245 ℃时，界面处的6H-SiC的(0001)面沿1/3 <1100>方向产生滑移， 6H-SiC切变形成3C-SiC。因此，SiC陶瓷在钎焊过程中受应力和钎料组成元素的作用发生相变，针对特殊环境使用的SiC陶瓷需要斟酌钎焊工艺对其晶体结构及性能的影响。

该文采用有限元法研究了基于ScAlN/6H-SiC结构的声表面波传播特性,并分析了4种激励条件下，压电材料厚度变化对ScAlN/6H-SiC结构中声表面波相速度和机电耦合系数的影响，通过改变电极厚度及金属化率再次对机电耦合系数进行优化。结果表明，IDT/ScAlN/6H-SiC结构的机电耦合系数可达到5.4%，对应的相速度为6.36 km/s，添加短路金属后，机电耦合系数值和相速度均有所提高，Metal/ScAlN/IDT/6H-SiC结构下优化的机电耦合系数和相速度分别为15.78%和7.33 km/s。

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波法，计算未掺杂与P替换Si、C以及P间隙掺杂6H-SiC的电子结构与光学性质。结果显示未掺杂的6H-SiC是带隙为2.052 eV的间接带隙半导体，P替换Si、C掺杂以及P间隙掺杂6H-SiC带隙均减小，分别为1.787 eV、1.446 eV和0.075 eV，其中P间隙掺杂带隙减小幅度最大。P替换掺杂6H-SiC使得费米能级向导带移动并插入导带中，呈n型半导体。P间隙掺杂价带中的一条能级跨入费米能级，因此在禁带中出现一条P 3p杂质能级，P间隙掺杂6H-SiC转为p型半导体。替换与间隙掺杂使得6H-SiC的介电函数实部增大，介电函数虚部、吸收光谱、反射光谱与光电导率红移，其中P间隙掺杂效果最佳。通过P掺杂材料的电导率增强，对红外波段的利用率明显提高，为6H-SiC在红外光电性能方面的应用提供有效的理论依据。

势垒高度 Φ 和理想因子 n 是混合肖特基/PIN (MPS) 二极管正向输运下的重要参数, 而软度因 子是 MPS 反向恢复能力的衡量指标之一。对 6H-SiC 基 MPS 二极管进行结构模拟仿真, 验证了双势垒的存在, 并研究了温度对正反向特性的影响。结果 表明: 正向偏压下, 温度升高, 势垒高度 1 下降, 势垒高度 2 增大, n1 和 n2 均随温度升高而下降。势垒 1 区域存在多重复合输运机制, 势垒 2 区域主要以热电子发射 输运为主。反向偏压下, 反向恢复峰值电压、峰值电流均随温度的升高而增大, 但软度因子逐渐趋近于 1。

Single crystal silicon carbide (SiC) is widely used for optoelectronics applications. Due to the anisotropic characteristics of single crystal materials, the C face and Si face of single crystal SiC have different physical properties, which may fit for particular application purposes. This paper presents an investigation of the material removal and associated subsurface defects in a set of scratching tests on the C face and Si face of 4H-SiC and 6H-SiC materials using molecular dynamics simulations. The investigation reveals that the sample material deformation consists of plastic, amorphous transformations and dislocation slips that may be prone to brittle split. The results showed that the material removal at the C face is more effective with less amorphous deformation than that at the Si face. Such a phenomenon in scratching relates to the dislocations on the basal plane (0001) of the SiC crystal. Subsurface defects were reduced by applying scratching cut depths equal to integer multiples of a half molecular lattice thickness, which formed a foundation for selecting machining control parameters for the best surface quality.

用剂量为1.72×1019 n/cm2和1.67×1020 n/cm2的中子对掺氮6H-SiC单晶进行辐照，利用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱等方法研究了辐照引起的晶格损伤及随退火温度的回复过程。结果表明：中子辐照产生的大量缺陷使SiC的光吸收明显增加；光学带隙能随辐照剂量的增加而降低，这与禁带中引入的局域态缺陷能级有关。光吸收边出现强烈的连续吸收可能归因于辐照产生的不同类型缺陷簇或局部非晶区域的光散射。对两个剂量辐照的样品进行室温到1 600 ℃的等时退火，发现两个剂量辐照产生的晶格损伤所需的退火回复温度不同，但退火回复过程都呈现出以800 ℃为转折点的两个相同阶段。

高电荷态离子比普通的离子携带较高的势能，势能在材料表面的瞬间释放，能在材料表面形成nm量级的结构损伤。它在纳米刻蚀、小型纳米器件、纳米材料、超小尺寸半导体芯片制作、固体表面处理和固体结构分析等领域具有广泛应用前景。因此对高电荷态重离子（Xe^{q+）引起半导体材料表面（6H-SiC）纳米结构变形进行了研究。采用Xe18+和Xe26+离子，选取从1×1014到5×1015 ions·cm-2逐渐递增的剂量，以垂直和倾斜60°角两种入射方式辐照6H-SiC薄膜样品, 经原子力显微镜分析表明，辐照后的表面肿胀凸起。对于Xe18+离子辐照的样品，辐照区至未辐照区边界的台阶高度随离子剂量增加而连续增大，而对于Xe26+离子辐照的样品则先增加而后减小。在相同入射角和剂量条件下，Xe26+离子辐照样品形成的台阶高度大于Xe18+离子辐照形成的台阶高度，在相同离子和剂量的条件下，垂直照射时形成的台阶高度大于倾斜照射时形成的台阶高度。根据损伤机理和实验数据，首次初步建立了一个包括势能、电荷态、入射角和剂量等物理量的理论模型来预测高电荷态离子在半导体材料表面形成的纳米结构变形。暗示了高电荷态离子的潜在的应用价值及进一步研究的必要性。}

基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法,对Ge 掺杂(GexSi1-xC)的6H-SiC 电学、光学特性进行了理论计算和分析。杂质形成能的计算结果表明，Ge 原子占据Si 位后能量更低，更加稳定。通过对电子结构、态密度和光学性质的比较发现，6H-SiC 的价带顶主要由C 的2 p 态占据，而导带底由Si 的3 p 态占据。随着更多的Ge 掺入，导带底位置逐渐由Si 的3 p 态电子决定转变为Ge 的4 p 态电子决定，同时导带底向低能方向移动，带隙变窄。比较介电常数发现，对Ge 掺入最多的Ge0.333Si0.667C，其电子跃迁机理比6H-SiC 简单，吸收边及最大吸收峰分别向低能方向红移了0.9 eV 及3.5 eV。

三片具有不同载流子浓度的n型6H-SiC体材料用于83 K到673 K的变温拉曼散射研究，能够得到变温的拉曼散射模。通过测量可以得到,随着温度的增长,不同的声子散射模的拉曼峰逐渐变小。运用声子频率的温度特性计算公式,对三片样品的三个声子模的峰位进行拟合能够得到很好的拟合结果。6H-SiC样品的纵光学声子模(LOPC)的拉曼位移像其他的拉曼模一样,随着温度的增加而变小。在较高的温度时所有的声子模明显展宽。

辐照会引起MOS器件电介质氧化物与半导体界面势垒变化，影响其工作性能和可靠性。测量了n型6H-SiC MOS电容辐照105rad(Si)剂量前后的I-V曲线，通过Fowler-Nordheim(F-N)隧道电流拟合，得到了界面势垒的大小，辐照前的为2.596eV，辐照后降为1.492eV。界面势垒变化主要是由辐照产生的界面态引起的。