【衬底论文】Ga₂O₃ 在恶劣环境应用中的辐射耐受性：中子辐照与缺陷研究

        由美国博伊西州立大学的研究团队在学术期刊 Journal of Applied Physics 发布了一篇名为 Radiation tolerance of Ga₂O₃ for harsh environment applications: Neutron irradiation and defect studies（Ga₂O₃ 在恶劣环境应用中的辐射耐受性：中子辐照与缺陷研究）的文章。

摘要

        氧化镓因其超宽禁带和优异的热稳定性，被认为是在高功率电子器件和抗辐射电子器件领域具有重要应用前景的材料。在本研究中，对单晶 β-Ga₂O₃ 进行了最长达 300 小时的中子辐照实验，以系统研究其在辐照后的结构、化学组成、电子结构以及力学性能响应。辐照后的表征结果表明，该材料仍保持单斜晶体结构，未观察到相变、元素偏析或显著的带隙变化。原子探针断层扫描（APT）和能量色散谱（EDS）分析进一步证实，Ga、O 和 Fe 元素在材料中仍保持均匀分布；同时，高分辨电子能量损失谱（EELS）结果显示，材料的电子结构几乎未发生变化。纳米压痕测试结果表明，辐照后材料的硬度有所提高，说明在辐照过程中形成了辐照诱导缺陷，从而产生了辐照硬化效应。上述结果表明，β-Ga₂O₃ 在低剂量中子辐照条件下能够保持其微观结构、化学组成和电子结构的完整性，显示出在极端辐射环境下实现高可靠性、高性能电子器件的应用潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0311911