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一种高热导非晶氮化物涂层及其制备方法和应用技术

技术编号:45533719 阅读:29 留言:0更新日期:2025-06-13 17:33
本发明专利技术涉及一种高热导非晶氮化物涂层及其制备方法和应用。所述高热导非晶氮化物涂层由晶体和非晶基体组成,所述晶体弥散分布于非晶基体中,所述非晶基体为SiNx非晶,所述晶体包括TiN、BN和AlN。与现有技术相比,本发明专利技术采用了微结构精准控制技术制得双相氮化物涂层,打破非晶材料普遍在2W/mK低热导的局限性,本发明专利技术可以实现SiNx/TiN,SiNx/BN,或SiNx/AlN双相结构的氮化物涂层最高热导达到100W/mK,可广泛应用于电子芯片、LED、光学器件以及激光器等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂层制备,尤其是涉及一种高热导非晶氮化物涂层及其制备方法和应用


技术介绍

1、氮化硅(si3n4)涂层因其优异的物理、化学和机械特性,在半导体领域中得到了广泛的应用。在芯片制造中,氮化硅常作为钝化层,保护半导体表面免受环境污染;在光刻工艺中,氮化硅作为防反射涂层(arc),减少光学干扰,提升图形的清晰度和分辨率;晶体硅太阳能电池中,氮化硅作为表面钝化层和抗反射涂层,可以提升光吸收率和电池效率;金属氧化物半导体(mos)器件中,氮化硅作为栅氧化层或介电层,提供优异的电气绝缘性。

2、在金属氧化物半导体器件中,栅极介质的散热是一个重要问题,尤其是在高性能和高功率密度的应用场景中。由于mos器件的栅极介质通常是绝缘材料(如非晶二氧化硅、非晶氮化硅、二氧化铪等),这些材料的热导率极低2-5w/mk,因此有效散热对维持器件的性能和可靠性至关重要。

3、为此,亟需一种新型栅极介电涂层材料,特别是涂层在充当绝缘特性的同时具备较高的热导率,从而可以帮助半导体器件更快地散发热量,避免过高的工作温度影响器件性能,甚至导致器件损坏。...

【技术保护点】

1.一种高热导非晶氮化物涂层,其特征在于,所述高热导非晶氮化物涂层由晶体和非晶基体组成,所述晶体弥散分布于非晶基体中,

2.根据权利要求1所述的一种高热导非晶氮化物涂层,其特征在于,所述晶体和非晶基体的体积分数百分比为1~100:1~100。

3.一种如权利要求1或权利要求2所述的高热导非晶氮化物涂层的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

4.根据权利要求3所述的一种高热导非晶氮化物涂层的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述基体材料选自硅片、金属或陶瓷基片。

5.根据权利要求3所述的一种高热导非晶氮化物涂层的制备方法,其特征在于,步骤S1...

【技术特征摘要】

1.一种高热导非晶氮化物涂层,其特征在于,所述高热导非晶氮化物涂层由晶体和非晶基体组成,所述晶体弥散分布于非晶基体中,

2.根据权利要求1所述的一种高热导非晶氮化物涂层,其特征在于,所述晶体和非晶基体的体积分数百分比为1~100:1~100。

3.一种如权利要求1或权利要求2所述的高热导非晶氮化物涂层的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

4.根据权利要求3所述的一种高热导非晶氮化物涂层的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述基体材料选自硅片、金属或陶瓷基片。

5.根据权利要求3所述的一种高热导非晶氮化物涂层的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述预处理基体的方法如下:

6.根据权利要求5所述的一种高热导非晶氮化物涂层的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:高兆和徐根福张进峰
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:

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