名古屋理工大学 在所提出的方法中，载流子寿命测量是在激发和探测激光相交的区域进行的，该区域随着样品位置的变化而逐渐变化
学分:名古屋理工大学的加藤正史 碳化硅(SiC)，一种以多种晶体形式存在的多功能和抗腐蚀材料，因其独特的电子特性而备受关注
从它在第一个发光二极管器件中的应用，到它在高电压器件中的低功耗应用，碳化硅显示出非凡的半导体性能
迄今为止，单极碳化硅器件的工作电压低于3
3千伏
虽然对汽车、火车和家用电器的电子系统很有用，但单极碳化硅器件不能用于电压超过10千伏的发电和配电系统
一些研究人员认为，这个难题的解决方案在于双极碳化硅器件，它通过电导率调制提供低导通电阻(从而降低损耗)
然而，电导率调制效应与半导体中受激电荷载流子的寿命密切相关；碳化硅器件的厚电压阻挡层中较长的载流子寿命导致调制增加
另一方面，过长的载流子寿命会增加开关损耗，必须通过精确控制半导体内载流子寿命的分布来适当平衡这种折衷
不幸的是，大多数测量半导体载流子寿命分布的技术都是破坏性的；必须切割样品以分析其横截面
这促使一个由名古屋理工大学的加藤正史副教授领导的日本研究小组致力于改进现有的两种非破坏性方法之一:交叉光时间分辨自由载流子吸收法
在他们发表在《科学仪器评论》上的新研究中，研究人员展示了对这项技术(他们以前是这项技术的先驱)所做的一些有影响力的改变，以及一些非常有希望的结果
该方法主要由激发激光和探测激光组成，激发激光产生光激发载流子，探测激光加上探测器测量载流子寿命
通过将两个激光器对准物镜的边缘，使它们以相反的入射角会聚在样品表面
然后，样品以微米级向透镜移动，这使得激发和探测激光不在样品表面相交，而是在逐渐变深的区域相交
通过这种方式，科学家们成功地测量了样品中载流子寿命的分布，而无需对其进行切割
研究人员对白介素-4受体荧光分析方法作出的两个实质性改变是，激光采用了更大的34°入射角，物镜和检测器采用了更大的数值孔径
这些修改导致了深度分辨率的提高，也使得在较厚的碳化硅层中使用离子液体-超临界流体分析成为可能
对结果感到兴奋，博士
加藤评论说:“我们测量载流子寿命分布的非破坏性方法允许人们在不破坏样品的情况下确定材料的不均匀性，然后可以用来制造器件，研究和开发双极碳化硅技术，如高压二极管和晶体管
" 拥有合适的测量技术是材料研究中最重要的因素之一，而离子液体-超临界流体分析可以很容易地为碳化硅在超高压应用中的研究和最终采用铺平道路
在这方面，博士
加藤评论道:“与传统半导体相比，碳化硅器件可以以更低的功耗工作，它们的商业化可以大幅降低全球电力系统的能耗
反过来，这可以减轻严重的环境威胁，如温室气体的积累
" 现在工具已经布置好了，是时候深入研究如何在厚碳化硅和其他半导体中调整载流子寿命分布了
让我们希望这能让我们拥有更高效的设备和更环保的未来！
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