通用抗辐射半导体
材料科学
2024-12-19 v2 应用物理
摘要
抗辐射能力被定义为晶体材料承受辐射诱导无序积累的能力。然而，对于足够高的注量，迄今为止所有已知的半导体最终都会达到极高的无序水平或发生非晶化。在此我们表明，gamma/beta双多晶型Ga2O3结构表现出极高的抗辐射能力。具体而言，在室温实验中，它们可承受相当于每原子数百次位移的无序而不严重退化结晶性；相比之下，例如Si在晶格原子仅被位移一次时即发生非晶化。我们通过gamma-Ga2O3中Ga和O亚晶格性质的有趣组合来解释这一行为。特别是，尽管在级联活跃期间O原子比Ga原子位移更强，O亚晶格表现出强烈的再结晶趋势以恢复面心立方堆垛。值得注意的是，我们还解释了beta-to-gamma Ga2O3转变的起源，作为beta-Ga2O3中无序增加的函数，并研究了该现象作为注入原子化学性质的函数。结果表明，就抗辐射性质而言，gamma/beta双多晶型Ga2O3结构标定了一类通用抗辐射半导体。
引用
@article{arxiv.2303.13114,
title = {Universal radiation tolerant semiconductor},
author = {Alexander Azarov and Javier García Fernández and Junlei Zhao and Flyura Djurabekova and Huan He and Ru He and Øystein Prytz and Lasse Vines and Umutcan Bektas and Paul Chekhonin and Nico Klingner and Gregor Hlawacek and Andrej Kuznetsov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.13114},
year = {2024}
}