通过机械诱导位错增强 β-Ga₂O₃ 材料的韧性
材料科学
2025-08-29 v1
摘要
β-Ga₂O₃ 是一种新一代半导体材料的优选候选人，但其内在脆性限制了在柔性电子器件和高精度器件中的应用。本研究探索了一种新方法，通过机械诱导位错来提高 (001) 取向 β-Ga₂O₃ 的损伤容忍性。通过对表面沿 [100] 方向施加球形凸点 indenter 进行表面划痕，有效生成属于 (011)[01-1] 和/或 (0-11)[011] 滑移系的边缘型位错，形成尺度 mesoscale 的磨损轨迹。结合纳米压痕测试、表面形貌分析以及基于扫描电子显微镜 (SEM) 和透射电子显微镜 (TEM) 的微观结构表征，我们发现引入位错后，在压痕过程中显著抑制了裂纹的形成，与经典的 β-Ga₂O₃ 样品不同。亚表层中的机械诱导位错通过促进稳定的塑性变形，在防止脆性断裂方面发挥着重要作用。
引用
@article{arxiv.2508.20439,
title = {Toughening beta-Ga2O3 via mechanically seeded dislocations},
author = {Zanlin Cheng and Jiawen Zhang and Peng Gao and Guosong Zeng and Xufei Fang and Wenjun Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.20439},
year = {2025}
}