Silikon karbid (SiC) cihazlarına yönəlmiş ETH Sürix və ANSTO əməkdaşlığının ilk nəticələri iki nəşrdə bildirilmişdir.

Əvvəllər ETH Zurich-in baş elmi işçisi olan Dr. Corinna Martinella, LinkedIn-də etdiyi şərhdə, tədqiqatın ağır ionlara məruz qalan SiC güc cihazlarında radiasiya zədələnməsinin əsas mexanizmlərini başa düşməyi inkişaf etdirdiyini söylədi .

IEEE Transactions on Nuclear Science jurnalındakı məqalə , MOSFET və Junction Barrier Schottky (JBS) diodları da daxil olmaqla, kommersiya tipli silisium karbid (SiC) güc cihazlarının mikroskopik səviyyədə kosmosa bənzər şüalanmaya necə reaksiya verdiyinin sınağını təsvir edir .

Sürətləndirici Elm Mərkəzində ya dərinə gedən və ya səthə yaxın olan yüksək fokuslanmış hissəciklər şüasından istifadə edərək, müxtəlif növ radiasiyanın cihazlara necə təsir etdiyini öyrəndilər.

Onlar qısa mənzilli hissəciklərin bu cihazların həm köhnə, həm də daha yeni versiyalarında tək hadisə sızma cərəyanı (SELC) adlı zərər növünə səbəb ola biləcəyini aşkar etdilər.

ANSTO-da həyata keçirilən Monte Karlo simulyasiyaları hissəcik dərinliyinin zərərə necə təsir etdiyini izah etməyə kömək etdi. Xüsusilə, hissəciklər diodun müəyyən sahələrinə dəydikdə, onlar elektrik sahəsini artırır və ionlaşmanın zəncirvari reaksiyasına səbəb olur, bu da qalıcı qüsurlara səbəb ola bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1751609780&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-impact-silicon-carbide-devices-space.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMjAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1751609779240&bpp=1&bdt=74&idt=32&shv=r20250630&mjsv=m202507020101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751609523%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751609523%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1751609523%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C336x280&nras=1&correlator=4037418723548&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1888&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353386%2C95362655%2C95363185%2C95365225%2C31093300%2C95365111%2C95359265%2C95365116&oid=2&psts=AOrYGskk8ZmecVBxeRXXM6dKzEnvJFL3MysuYfnJK_rTXAr29KbGqlKcPW24Mgzlz7WetSk3NPY_Ar75SZUkBsw&pvsid=1614527267555588&tmod=947375100&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1689

Mənbə və qapı metal xətləri kimi cihazların bəzi hissələrində heç bir zədə əlaməti yox idi. Bununla belə, hissəcik şüasının birbaşa mənbə padinə və ya yan tərəfə dəyməsindən asılı olaraq cihazların necə reaksiya verməsi ilə bağlı fərqlər var idi. Qoruyucu poliimid təbəqəsi ionların yastıqdan kənar ərazilərə nə qədər dərindən nüfuz edə biləcəyini azaldır.

Dr. Martinella eksperimentlər zamanı əvəzsiz dəstəyə görə Dr. Rayan Druri və Dr. Zeljko Pastuoviçə və ANSTO-da sınaq kampaniyasının hazırlanmasına rəhbərlik etdiyinə və bütün layihə boyunca əhəmiyyətli töhfələrə görə Dr. Stefania Peraççiyə təşəkkürünü bildirdi. Hamısı nəşrin həmmüəllifidir.

IEEE Transactions on Nuclear Science -da ikinci bir məqalə də ağır ion şüalanması və SiC cihazlarında qüsurların səbəb olduğu SEE-lər arasındakı əlaqəni araşdırdı. İlk müəllif Ph.D. tələbə Helton De Medeiros SiC güc diodlarının radiasiya tolerantlığını araşdırmaq üçün müxtəlif xətti enerji köçürmələri və ionların nüfuzetmə diapazonu ilə ağır ion şüalanmasından istifadə etdi.

Üst kristal təbəqədən daha qısa ion diapazonları üçün tək hadisəli sızma cərəyanının deqradasiyası müşahidə edilmişdir. Müşahidə olunan radiasiya təsirlərinin əsas səbəbini izah etmək üçün başqa üsullar tətbiq edilmişdir.

Ətraflı məlumat: C. Martinella və digərləri, SiC Güc Cihazlarında Uzun və Qısa Menzilli Hissəciklərin İnduksiya Etdiyi Tək Hadisə Sızma Cərəyanının Ağır İon Mikroşüasının Tədqiqatları, Nüvə Elmləri üzrə IEEE Əməliyyatları (2025). DOI: 10.1109/TNS.2025.3581671 H.

H. Goncalves de Medeiros və digərləri, SiC cihazlarında ağır ion şüalanması və qüsurların səbəb olduğu SEE-lər arasında əlaqənin araşdırılması, IEEE Nüvə Elmləri üzrə Əməliyyatlar (2025). DOI: 10.1109/TNS.2025.3576491

Avstraliya Nüvə Elmi və Texnologiya Təşkilatı (ANSTO) tərəfindən təmin edilmişdir .