本检测系统阐述了碳化硅单晶热导性能试验的关键技术环节。本检测围绕检测项目、检测范围、检测方法与检测仪器设备四大核心板块展开,详细列举了各项具体内容,旨在为材料热物理性能表征,特别是宽禁带半导体材料的高温热导率精确测量,提供一份全面的技术参考与实践指南。

核心优势

检测中心实验室配备国内外的前沿分析检测设备,检测报告获得CNAS、CMA双重认证,国际互认。

检测流程

1 需求沟通
2 方案定制
3 取样/送检
4 实验检测
5 数据分析
6 出具报告

检测项目

室温热导率:测量样品在标准室温(通常为25℃)条件下的热导率,是评价材料基础散热能力的关键指标。

高温热导率:测定样品在高温环境(如300℃至1000℃及以上)下的热导率,评估其在高温应用场景下的热管理性能。

热扩散系数:测量热量在材料内部扩散的快慢,是计算热导率的核心直接测量参数之一。

比热容:测定单位质量材料温度升高1K所需的热量,是结合热扩散系数计算热导率的必要参数。

体积密度:精确测量样品的实际体积与质量,用于热扩散系数向热导率换算时的修正计算。

热膨胀系数:测量样品尺寸随温度的变化率,为高温测试中的尺寸修正和应力分析提供数据。

热阻分析:评估热量通过材料或界面时所遇到的阻力,对于器件级热设计至关重要。

各向异性热导率:针对非立方晶系的碳化硅单晶,分别测量沿c轴和a轴方向的热导率,表征其方向依赖性。

温度依赖性分析:系统研究热导率随温度变化的规律与机理,分析声子散射主导机制。

缺陷对热导率影响评估:通过对比不同缺陷密度样品的热导率,定量或定性分析微管、位错等缺陷对热传输的散射作用。

检测范围

4H-SiC单晶衬底:针对目前主流的4H晶型碳化硅单晶抛光片进行热导性能测试。

6H-SiC单晶衬底:涵盖6H晶型等其它多型的碳化硅单晶材料的热性能表征。

不同掺杂类型与浓度样品:包括N型、P型掺杂以及本征、轻掺杂、重掺杂等多种电学参数的单晶样品。

不同生长工艺样品

物理气相传输法(PVT)生长单晶:对主流PVT法生长的碳化硅单晶进行热性能测试与对比。

高温化学气相沉积法(HTCVD)生长单晶:评估HTCVD等替代生长技术所得单晶的热导特性。

不同取向切割样品

(0001)面偏角衬底

不同尺寸规格样品

2英寸至8英寸晶圆

特定厚度样品片

高温应用模拟环境

功率器件工作温度区间(25-200℃)

极端高温环境(200-1000℃以上)

检测方法

激光闪射法(LFA):最主流的方法,通过激光脉冲照射样品前表面,测量后表面温升曲线来计算热扩散系数。

稳态热流法(GHP/HFM)

保护热板法(GHP)

3ω法

T型波谱法(TRS)

差示扫描量热法(DSC)

脉冲功率加热法

红外热成像辅助分析法

第一性原理计算结合实验验证法

检测仪器设备

激光闪射导热仪(LFA): 核心设备,配备高能激光器、红外探测器及高温炉,用于宽温区(-125℃至2000℃)热扩散系数测量。

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