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            研究人員對標準孔板流量計退化機制進行了深入了解

            作者: 來源: 發布時間:2019-10-26 10:10:13

                名古屋工業大學(NITech)的研究人員與日本的大學合作,收集了新的見解,探討了導致電子設備中使用的標準孔板流量計材料降解的機理。

                通過強調材料如何降解的具體科學,他們為可能阻止材料性能下降的前瞻性發現鋪平了道路。

                這項研究發表在2018年9月的《應用物理雜志》上。研究人員使用了碳化硅(SiC)材料進行實驗。SiC作為電子設備的標準標準孔板流量計材料的替代品正日益普及。該研究基于一種特殊類型的SiC材料,即4H-SiC,該材料具有獨特的結構。將該材料暴露于光致發光以及不同的溫度下,以產生導致SiC基器件性能下降的特定類型的變形。研究人員能夠看到這些變形是如何在原子級上真正發生的。

                為了正確理解導致變形的原子變形背后的實際機制,科學家使用光致發光來促使電荷粒子運動并測量其發生的速度。他們研究了可能限制顆粒運動的特定因素以及所使用的材料。

             

            孔板流量計.jpg

             

                他們還分析了溫度升高的影響,特別是試圖觀察高溫是否會降低或增加變形速率。

                據加藤博士說,導致材料降解的特定種類的原子變形的存在對于基于SiC的功率器件而言主要存在問題。“當一種特定的基于SiC的器件在運行時,材料的原子會變形,從而導致降解。這些原子變形的過程尚不清楚。然而,已知的是,電荷在原子內部的移動“材料以及材料變成缺陷的區域已經導致了上述原子變形。”

                到目前為止,其他科學家過去也進行過類似的實驗。所顯示的結果不一致。在這里,光致發光實驗的結果表明,與4H-SiC中沒有1SSF的區域相比,單個Shockley堆垛層錯(1SSF)和部分位錯(PD)的載流子重組更快。這樣的快速重組將觸發具有1SSF的設備的降級。此外,1SSF膨脹速度也隨溫度升高而增加。

                因此,它們有助于圍繞SiC基器件退化的減速進行研究。反過來,這可能會導致更高的質量和更堅固的設備。

                研究人員指出,他們未來的研究工作將集中于發現防止SiC基器件性能下降的方法以及開發不會隨著時間推移而減弱的器件。

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