在氧化物中揭示缺陷动力学:在离子辐射和化下进行现场TEM洞察
Lucia R Gomez Hurtado1, Chris McRobie1, Da Cao1
1Department of Nuclear Engineering, North Carolina State University, Raleigh, North Carolina 27695-7909, United States.
ACS applied materials & interfaces
|September 4, 2025
概括
这项研究揭示了氧化物 (Ga2O3) 在辐射和热量下如何形成和演变. 在现场传输电子显微镜 (TEM) 显示了加快的缺陷演变与联合应力,影响了设备的可靠性.
科学领域:
- 材料科学
- 半导体物理
- 纳米技术
背景情况:
- 氧化 (Ga2O3) 具有超宽带间和高分解场特性.
- 它的透明度和强度使其适合在恶劣环境中的传感器.
- 了解缺陷演变对于Ga2O3装置的可靠性至关重要.
研究的目的:
- 在离子辐射和回火下研究Ga2O3的缺陷动力学.
- 使用现场传输电子显微镜 (TEM) 实时观察缺陷演变.
- 分析辐射和温度对Ga2O3的综合影响.
主要方法:
- 在现场和现场传输电子显微镜 (TEM) 实时观察缺陷.
- 在室温下,离子辐射 (Kr2+) 最多可达到每原子的 15.4 位移 (dpa).
- 从100°C到500°C的火实验,同时进行辐射/火.
主要成果:
- 在辐射下形成和生长小黑色缺陷 (SBD),缺陷集群和脱位网络.
- 在逐渐加热时的晶体结构稳定性,但在联合应力下加速缺陷演变.
- 在仅照射的实验中观察β到γ相过渡.
结论:
- 在现场的TEM提供了极端条件下的Ga2O3缺陷行为的关键见解.
- 结合辐射和火可以显著加速缺陷的演变.
- 这些发现有助于开发更具弹性的Ga2O3电子设备,用于苛刻的应用.


