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缺陷退火诱导的电子辐照4H-SiC紫外光晶体管光学增益恢复
Defect-annealing-induced optical gain recovery in electron-irradiated 4H-SiC UV phototransistors
| 作者 | Qunsi Yang · Yifu Wang · Xinghua Liu · Qianyu Hou |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 127 卷 第 10 期 |
| 技术分类 | 电动汽车驱动 |
| 技术标签 | SiC器件 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 浙江大学 浙江省 功率半导体材料与器件 先进半导体 科创中心 |
语言:
中文摘要
本研究报道了电子辐照后4H-SiC紫外光晶体管在热退火过程中光学增益的恢复现象。通过高能电子辐照引入晶格缺陷，显著抑制器件的光电响应；随后的退火处理促使缺陷态退火，有效恢复载流子迁移率与寿命，从而实现光学增益的显著回升。实验结果表明，适当温度退火可选择性消除深能级缺陷，提升材料内部量子效率。该发现为辐照损伤SiC光电器件的功能修复提供了可行路径，对极端环境下光探测器的可靠性优化具有重要意义。
English Abstract
Key Laboratory of Power Semiconductor Materials and Devices of Zhejiang Province & Institute of Advanced Semiconductors, ZJU-Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center, Zhejiang University
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SunView 深度解读
该SiC器件辐照损伤修复技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在新能源汽车驱动系统和充电桩产品中，SiC MOSFET长期工作在高温、高压、强电磁环境下，宇宙射线和高能粒子辐照会引入晶格缺陷，导致器件性能退化。研究揭示的退火修复机制为ST储能变流器、电机驱动控制器中SiC模块的可靠性提升提供理论依据：通过优化功率循环中的热管理策略，利用工作温升实现缺陷自修复，延长器件寿命。该发现对极端环境应用（如高原光伏电站、深空储能系统）的SiC器件抗辐照加固设计和预测性维护算法开发具有指导意义，可提升阳光电源产品在恶劣工况下的长期稳定性。