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LLNL科学家研究碳化硅非线性辐照缺陷机理
2017-04-17
[据劳伦斯利弗莫尔国家实验室网站2017年4月13日报道] 劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的材料科学家在了解碳化硅缺陷相互作用动力学方面有了更进一步进展。

《科学报告》3月17日发表的一项研究表明,LLNL和德州农工大学的研究团队采用最新开发的脉冲离子束方法,研究碰撞级联密度影响碳化硅辐照缺陷情况。碳化硅是一种陶瓷、宽带隙半导体材料。该团队系统地研究了多种离子轰击碳化硅产生碰撞级联的辐照缺陷机理,这些碰撞级联的密度差异很大。研究人员使用脉冲离子束测量移动缺陷的寿命,并开发了一种计算级联密度的新方法。

该团队发现,密度更高的碰撞级联不仅会造成更多的缺陷,还会比密度低的级联发展慢得多。该研究首次证明,除了剂量率之外,碳化硅中的缺陷相互作用动力学强烈依赖于级联密度。

LLNL项目负责人表示,这项工作表明,预计碳化硅在不同中子通量和能量的辐射环境中会受到不同的损害,而任何真正的辐射缺陷预测模型都需要包括缺陷相互作用动力学。

对许多非金属材料来说,碰撞级联密度决定了辐照对材料的损伤程度。但是,碰撞级联密度对辐照缺陷机理的影响基本上尚未探索。辐照缺陷机理仍然是辐照缺陷领域最复杂、知之甚少、且存在大量争论的课题之一。

碳化硅常被用来为在高温高压下运行的电子器件提供电力,例如晶体管。此外,已经研究了碳化硅作为核燃料包层的可行性。(核信息院   蔡莉  哈琳)

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