ប្រវត្តិស្រាវជ្រាវ
សារៈសំខាន់នៃការប្រើប្រាស់ស៊ីលីកុន carbide (SiC)៖ ក្នុងនាមជាសម្ភារៈ semiconductor bandgap ធំទូលាយ ស៊ីលីកុន carbide បានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វា (ដូចជា bandgap ធំ ល្បឿនតិត្ថិភាពនៃអេឡិចត្រុងខ្ពស់ និងចរន្តកម្ដៅ)។ លក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនេះធ្វើឱ្យវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងការផលិតឧបករណ៍ដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងថាមពលខ្ពស់ ជាពិសេសនៅក្នុងវិស័យអេឡិចត្រូនិចថាមពល។
ឥទ្ធិពលនៃពិការភាពគ្រីស្តាល់៖ ទោះបីជាគុណសម្បត្តិទាំងនេះរបស់ SiC ក៏ដោយ ពិការភាពគ្រីស្តាល់នៅតែជាបញ្ហាចម្បងដែលរារាំងដល់ការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ពិការភាពទាំងនេះអាចបណ្តាលឱ្យខូចដំណើរការឧបករណ៍ និងប៉ះពាល់ដល់ភាពជឿជាក់របស់ឧបករណ៍។
បច្ចេកវិទ្យាថតរូបភាពកាំរស្មីអ៊ិច៖ ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការលូតលាស់របស់គ្រីស្តាល់ និងស្វែងយល់ពីផលប៉ះពាល់នៃពិការភាពលើដំណើរការឧបករណ៍ ចាំបាច់ត្រូវកំណត់លក្ខណៈ និងវិភាគការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ SiC។ ការថតកាំរស្មី X-ray topological (ជាពិសេសការប្រើកាំរស្មី synchrotron) បានក្លាយជាបច្ចេកទេសកំណត់លក្ខណៈសំខាន់ដែលអាចបង្កើតរូបភាពដែលមានភាពច្បាស់ខ្ពស់នៃរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងរបស់គ្រីស្តាល់។
គំនិតស្រាវជ្រាវ
ផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មី៖ អត្ថបទនេះស្នើឱ្យប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីដោយផ្អែកលើយន្តការកម្រិតពណ៌នៃការតំរង់ទិស ដើម្បីក្លែងធ្វើភាពផ្ទុយគ្នានៃពិការភាពដែលបានសង្កេតឃើញនៅក្នុងរូបភាព topological កាំរស្មីអ៊ិចជាក់ស្តែង។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានបង្ហាញថាជាមធ្យោបាយដ៏មានប្រសិទ្ធភាពមួយក្នុងការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃពិការភាពគ្រីស្តាល់នៅក្នុង semiconductors ផ្សេងៗ។
ការកែលម្អបច្ចេកវិជ្ជាក្លែងធ្វើ៖ ដើម្បីក្លែងធ្វើការផ្លាស់ប្តូរទីតាំងផ្សេងៗគ្នាដែលបានសង្កេតឃើញនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ 4H-SiC និង 6H-SiC អ្នកស្រាវជ្រាវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវបច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មី និងរួមបញ្ចូលឥទ្ធិពលនៃការបន្ធូរផ្ទៃ និងការស្រូបយកសារធាតុ photoelectric ។
ខ្លឹមសារស្រាវជ្រាវ
ការវិភាគប្រភេទ dislocation៖ អត្ថបទពិនិត្យជាលក្ខណៈប្រព័ន្ធនូវលក្ខណៈនៃប្រភេទផ្សេងគ្នានៃការផ្លាស់ទីលំនៅ (ដូចជាការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់វីស ការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់គែម ការផ្លាស់ទីលំនៅចម្រុះ ការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់យន្តហោះមូលដ្ឋាន និងការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់ Frank-type) នៅក្នុងពហុប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ SiC (រួមទាំង 4H និង 6H) ដោយប្រើការតាមដានកាំរស្មី។ បច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើ។
ការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើ៖ កម្មវិធីនៃបច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃធ្នឹមផ្សេងៗគ្នាដូចជា topoology នៃធ្នឹមខ្សោយ និង topology រលកនៃយន្តហោះ ក៏ដូចជារបៀបកំណត់ជម្រៅនៃការជ្រៀតចូលប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃ dislocations តាមរយៈបច្ចេកវិទ្យា simulation ត្រូវបានសិក្សា។
ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការពិសោធន៍ និងការក្លែងធ្វើ៖ ដោយការប្រៀបធៀបរូបភាពកាំរស្មីអ៊ិចដែលទទួលបានពិសោធន៍ជាមួយនឹងរូបភាពដែលបានក្លែងធ្វើ ភាពត្រឹមត្រូវនៃបច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើក្នុងការកំណត់ប្រភេទនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ វ៉ិចទ័រប៊ឺហ្គឺ និងការចែកចាយលំហនៃការផ្លាស់ប្តូរទីតាំងនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់។
ការសន្និដ្ឋានស្រាវជ្រាវ
ប្រសិទ្ធភាពនៃបច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើ៖ ការសិក្សាបង្ហាញថា បច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មី គឺជាវិធីសាស្ត្រសាមញ្ញ មិនបំផ្លិចបំផ្លាញ និងមិនច្បាស់លាស់ ដើម្បីបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រភេទផ្សេងគ្នានៃការផ្លាស់ទីលំនៅនៅក្នុង SiC ហើយអាចប៉ាន់ប្រមាណយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពនូវជម្រៅនៃការជ្រៀតចូលដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ។
ការវិភាគការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ dislocation 3D៖ តាមរយៈបច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើ ការវិភាគការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធការផ្លាស់ទីលំនៅ 3D និងការវាស់វែងដង់ស៊ីតេអាចត្រូវបានអនុវត្ត ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីឥរិយាបថ និងការវិវត្តនៃការផ្លាស់ទីលំនៅអំឡុងពេលលូតលាស់របស់គ្រីស្តាល់។
កម្មវិធីនាពេលអនាគត៖ បច្ចេកវិទ្យាក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មី ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងត្រូវបានអនុវត្តបន្ថែមទៀតចំពោះថាមពលខ្ពស់ ក៏ដូចជាផ្នែកកាំរស្មី X ដែលមានមូលដ្ឋានលើមន្ទីរពិសោធន៍។ លើសពីនេះ បច្ចេកវិទ្យានេះក៏អាចត្រូវបានពង្រីកដល់ការក្លែងធ្វើលក្ខណៈពិការភាពនៃពហុប្រភេទផ្សេងទៀត (ដូចជា 15R-SiC) ឬសម្ភារៈ semiconductor ផ្សេងទៀត។
ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃរូបភាព
រូបភាពទី 1៖ ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃវិទ្យុសកម្ម synchrotron ការដំឡើងរូបភាពកាំរស្មី X រួមទាំងធរណីមាត្របញ្ជូន (Laue) ការឆ្លុះបញ្ចាំងបញ្ច្រាស (Bragg) ធរណីមាត្រ និងធរណីមាត្រឧប្បត្តិហេតុវាលស្មៅ។ ធរណីមាត្រទាំងនេះត្រូវបានប្រើជាចម្បងដើម្បីថតរូបភាពកាំរស្មី X-ray topological ។
រូបទី 2: ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃការបំភាយកាំរស្មីអ៊ិចនៃផ្ទៃដែលខូចទ្រង់ទ្រាយជុំវិញការរំកិលវីស។ តួរលេខនេះពន្យល់ពីទំនាក់ទំនងរវាងធ្នឹមឧបទ្ទវហេតុ (s0) និងធ្នឹមឌីផេរ៉ង់ស្យែល (sg) ជាមួយនឹងប្លង់បំលាស់មូលដ្ឋានធម្មតា (n) និងមុំ Bragg មូលដ្ឋាន (θB)។
រូបភាពទី 3៖ រូបភាពសណ្ឋានដីកាំរស្មីអ៊ិចឆ្លុះបញ្ចាំងពីខាងក្រោយនៃមីក្រូភីង (MPs) នៅលើ wafer 6H–SiC និងកម្រិតពណ៌នៃការផ្លាស់ទីលំនៅវីសក្លែងធ្វើ (b=6c) ក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការបង្វែរដូចគ្នា។
រូបទី 4៖ បំពង់មីក្រូគូនៅក្នុងរូបភាពសណ្ឋានដីឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្រោយនៃ wafer 6H–SiC ។ រូបភាពនៃសមាជិកសភាដូចគ្នាដែលមានគម្លាតខុសៗគ្នា និងសមាជិកសភាក្នុងទិសដៅផ្ទុយត្រូវបានបង្ហាញដោយការក្លែងធ្វើតាមកាំរស្មី។
រូបទី 5៖ រូបភាពសណ្ឋានដី X-ray ឧប្បត្តិហេតុនៃវាលស្មៅនៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់វីសស្នូលបិទជិត (TSDs) នៅលើ wafer 4H–SiC ត្រូវបានបង្ហាញ។ រូបភាពបង្ហាញពីកម្រិតពណ៌គែមដែលប្រសើរឡើង។
រូបភាពទី 6៖ ការក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីនៃឧប្បត្តិហេតុនៃវាលស្មៅ រូបភាពទីតាំង X-ray នៃដៃឆ្វេង និងស្តាំដៃ 1c TSDs នៅលើ 4H–SiC wafer ត្រូវបានបង្ហាញ។
រូបភាពទី 7៖ ការក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីនៃ TSDs ក្នុង 4H–SiC និង 6H–SiC ត្រូវបានបង្ហាញ ដោយបង្ហាញពីការផ្លាស់ទីលំនៅជាមួយនឹងវ៉ិចទ័រ និងពហុប្រភេទប៊ឺហ្គឺខុសៗគ្នា។
រូបទី 8៖ បង្ហាញរូបភាពកាំរស្មី X-ray ឧប្បត្តិហេតុនៅលើវាលស្មៅនៃប្រភេទផ្សេងគ្នានៃការផ្លាស់ទីលំនៅគែមខ្សែស្រឡាយ (TEDs) នៅលើ 4H-SiC wafers និងរូបភាព TED topological ក្លែងធ្វើដោយប្រើវិធីសាស្ត្រតាមដានកាំរស្មី។
រូបទី 9៖ បង្ហាញរូបភាពកាំរស្មី X-ray back-reflection topological នៃប្រភេទ TED ផ្សេងៗនៅលើ 4H-SiC wafers និង TED contrast ដែលក្លែងធ្វើ។
រូបទី 10៖ បង្ហាញរូបភាពក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីនៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់ខ្សែស្រលាយចម្រុះ (TMDs) ជាមួយនឹងវ៉ិចទ័រប៊ឺហ្គឺជាក់លាក់ និងរូបភាពពិសោធន៍។
រូបភាពទី 11៖ បង្ហាញរូបភាព topological ការឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្រោយនៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់យន្តហោះមូលដ្ឋាន (BPDs) នៅលើ 4H-SiC wafers និងដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃការបង្កើតភាពផ្ទុយគ្នានៃគែមដែលក្លែងធ្វើ។
រូបភាពទី 12៖ បង្ហាញរូបភាពក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីនៃ BPDs helical ដៃស្តាំនៅជម្រៅខុសៗគ្នា ដោយពិចារណាលើការសម្រាកលើផ្ទៃ និងឥទ្ធិពលនៃការស្រូបយក photoelectric ។
រូបភាពទី 13៖ បង្ហាញរូបភាពក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីនៃ BPDs helical ដៃស្តាំនៅជម្រៅខុសៗគ្នា និងរូបភាពកាំរស្មី X-ray topological ឧប្បត្តិហេតុ។
រូបភាពទី 14៖ បង្ហាញដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់យន្តហោះ basal ក្នុងទិសដៅណាមួយនៅលើ 4H-SiC wafers និងរបៀបកំណត់ជម្រៅជ្រៀតចូលដោយវាស់ប្រវែងការព្យាករ។
រូបភាពទី 15៖ ភាពផ្ទុយគ្នានៃ BPDs ជាមួយនឹងវ៉ិចទ័រ Burgers ខុសៗគ្នា និងទិសដៅបន្ទាត់នៅក្នុងរូបភាពកាំរស្មី X-ray topological ឧប្បត្តិហេតុនៅវាលស្មៅ និងលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីដែលត្រូវគ្នា។
រូបភាពទី 16៖ រូបភាពក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីនៃ TSD ដែលផ្លាតដៃស្តាំនៅលើ 4H-SiC wafer ហើយរូបភាពកាំរស្មី X-ray ឧប្បត្តិហេតុនៅលើវាលស្មៅត្រូវបានបង្ហាញ។
រូបភាពទី 17៖ ការក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មី និងរូបភាពពិសោធន៍នៃ TSD ដែលបានផ្លាតនៅលើ 8° offset wafer 4H-SiC ត្រូវបានបង្ហាញ។
រូបភាពទី 18៖ រូបភាពក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីនៃ TSD និង TMDs ដែលត្រូវបានផ្លាតជាមួយនឹងវ៉ិចទ័រ Burgers ខុសៗគ្នា ប៉ុន្តែទិសដៅបន្ទាត់ដូចគ្នាត្រូវបានបង្ហាញ។
រូបភាពទី 19៖ រូបភាពក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីនៃការផ្លាស់ទីលំនៅប្រភេទ Frank និងរូបភាពកាំរស្មី X-ray topological ឧប្បត្តិហេតុដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានបង្ហាញ។
រូបភាពទី 20៖ រូបភាពកាំរស្មីអ៊ិចនៃកាំរស្មីអ៊ិចនៃធ្នឹមពណ៌សដែលបានបញ្ជូននៃមីក្រូហ្វីលនៅលើ 6H-SiC wafer និងរូបភាពក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីត្រូវបានបង្ហាញ។
រូបភាពទី 21៖ រូបភាពកាំរស្មី X-ray monochromatic ឧប្បត្តិហេតុនៅវាលស្មៅនៃគំរូកាត់តាមអ័ក្សនៃ 6H-SiC និងរូបភាពក្លែងធ្វើកាំរស្មីនៃ BPDs ត្រូវបានបង្ហាញ។
រូបភាពទី 22៖ បង្ហាញរូបភាពក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីនៃ BPDs នៅក្នុងគំរូកាត់តាមអ័ក្ស 6H-SiC នៅមុំឧបទ្ទវហេតុផ្សេងៗ។
រូបទី 23៖ បង្ហាញរូបភាពក្លែងធ្វើត្រាប់តាមកាំរស្មីនៃ TED, TSD និង TMDs នៅក្នុងគំរូកាត់តាមអ័ក្ស 6H-SiC នៅក្រោមធរណីមាត្រឧប្បត្តិហេតុវាលស្មៅ។
រូបភាពទី 24៖ បង្ហាញរូបភាពកាំរស្មី X-ray topological នៃ TSDs ដែលត្រូវបានផ្លាតនៅលើផ្នែកផ្សេងគ្នានៃបន្ទាត់ isoclinic នៅលើ wafer 4H-SiC និងរូបភាពក្លែងធ្វើកាំរស្មីដែលត្រូវគ្នា។
អត្ថបទនេះគឺសម្រាប់តែការចែករំលែកការសិក្សាប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើមានការបំពាន សូមទាក់ទងមកយើងខ្ញុំ ដើម្បីលុបវាចោល។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ មិថុនា-១៨-២០២៤