6H-SiC中子辐照肿胀高温回复及光学特性研究 |
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引用本文: | 张守超,陈洪雨,刘洪飞,杨羽,李欣,刘德峰.6H-SiC中子辐照肿胀高温回复及光学特性研究[J].无机材料学报,2023(6):678-686. |
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作者姓名: | 张守超 陈洪雨 刘洪飞 杨羽 李欣 刘德峰 |
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作者单位: | 1. 天津城建大学理学院;2. 北京长城航空测控技术研究所状态监测特种传感技术航空科技重点实验室 |
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基金项目: | 天津市自然科学基金(20YDTPJC01540);;天津市研究生科研创新项目(2021YJSO2S20); |
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摘 要: | 高能粒子轰击不可避免地会造成SiC材料内部缺陷的产生、积累,晶格紊乱等,导致其物理性能的显著变化,继而影响基于SiC材料的半导体器件使用寿命。因此,有必要对SiC在不同的辐射环境下的损伤行为进行系统研究。本工作对6H-SiC中子辐照肿胀高温回复及光学特性开展研究,辐照剂量范围5.74×1018~1.27×1021 n/cm2,退火温度在500~1650℃。利用X射线单晶衍射技术分析测试样品的晶体结构及晶胞参数,结果表明:SiC仍为六方结构,晶体未发生非晶化,晶格肿胀及高温回复行为具有各向同性特征,表明辐照缺陷以点缺陷为主。本征缺陷及辐照缺陷均可引入缺陷能级,空位型缺陷是缺陷能级引入的主要因素。缺陷能级导致SiC吸收带边红移,带隙宽度降低,光吸收增强。利用吸收光谱、光致发光谱和拉曼光谱,并结合第一性原理计算对缺陷能级分布开展研究,结果表明硅空位在价带顶上方引入了新的缺陷能级,而碳空位则是在导带底下方引入了新的缺陷能级。未辐照晶体在1382和1685 nm红外波段光吸收以及550 nm光发射主要源于本征碳空位及其相关缺陷构型...
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关 键 词: | X射线单晶衍射 拉曼光谱 第一性原理 退火 带隙调控 缺陷 |
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