[00118760]碳化硅衬底材料与器件的集成计算材料工程

本课题针对国家具有重大战略需求和国际禁运的半导体材料碳化硅衬底,立足自主研发,利用计算材料科学发展第三阶段的集成计算材料工程方法,将计算模拟应用到碳化硅衬底材料的合成、晶体生长、晶体加工、测试表征、器件加工、器件使役的全工艺过程,发展碳化硅衬底制备与器件应用的集成计算材料工程,实现新一代半导体材料工程研究模式的技术跨越,有效缩短包括半导体开关、电力电子器件等关键应用领域碳化硅产品的研发与验证周期。经过三年的研究努力,不仅培养了碳化硅方面的人才、取得了一些列学术成果,还完成了以下目标： （1）完成计算模拟在碳化硅衬底材料在晶体设计、原料合成、晶体生长、晶体退火、晶体加工、测试表征、器件设计制备、期间服役验证等全工艺过程的实现及应用,形成集成多尺度、全过程计算模拟的碳化硅衬底材料专用计算模拟平台。 （2）完成基于试验数据和计算模拟结果的数据库建设,建设基于理论或经验的工艺—结构关系模型和结构—性能关系模型,创建碳化硅衬底材料关键器件知识库,形成集成“知识库—材料设计—制备—表征—使役”于一体的完整研发平台。 （3）基于集成材料工程获得的知识库,从器件功能设计出发“按需制造”,实现满足关键应用（光导开关）性能和使役要求的高质量、低成本碳化硅衬底材料的可控制备,最终实现高性能、高可靠器件应用。