名古屋工業大學（NITech）的研究人員與日本的大學合作，收集了新的見解，探討了導致電子設備中使用的標準孔板流量計材料降解的機理。

    通過強調材料如何降解的具體科學，他們為可能阻止材料性能下降的前瞻性發現鋪平了道路。

    這項研究發表在2018年9月的《應用物理雜志》上。研究人員使用了碳化硅（SiC）材料進行實驗。SiC作為電子設備的標準標準孔板流量計材料的替代品正日益普及。該研究基于一種特殊類型的SiC材料，即4H-SiC，該材料具有獨特的結構。將該材料暴露于光致發光以及不同的溫度下，以產生導致SiC基器件性能下降的特定類型的變形。研究人員能夠看到這些變形是如何在原子級上真正發生的。

    為了正確理解導致變形的原子變形背后的實際機制，科學家使用光致發光來促使電荷粒子運動并測量其發生的速度。他們研究了可能限制顆粒運動的特定因素以及所使用的材料。

    他們還分析了溫度升高的影響，特別是試圖觀察高溫是否會降低或增加變形速率。

    據加藤博士說，導致材料降解的特定種類的原子變形的存在對于基于SiC的功率器件而言主要存在問題。“當一種特定的基于SiC的器件在運行時，材料的原子會變形，從而導致降解。這些原子變形的過程尚不清楚。然而，已知的是，電荷在原子內部的移動“材料以及材料變成缺陷的區域已經導致了上述原子變形。”

    到目前為止，其他科學家過去也進行過類似的實驗。所顯示的結果不一致。在這里，光致發光實驗的結果表明，與4H-SiC中沒有1SSF的區域相比，單個Shockley堆垛層錯（1SSF）和部分位錯（PD）的載流子重組更快。這樣的快速重組將觸發具有1SSF的設備的降級。此外，1SSF膨脹速度也隨溫度升高而增加。

    因此，它們有助于圍繞SiC基器件退化的減速進行研究。反過來，這可能會導致更高的質量和更堅固的設備。

    研究人員指出，他們未來的研究工作將集中于發現防止SiC基器件性能下降的方法以及開發不會隨著時間推移而減弱的器件。

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