Badanie energetycznych materiałów elektronicznych metodą naświetlania wysokoenergetycznego

Zespół badawczy z ETH Zurych Opracowując i charakteryzując urządzenia z węglika krzemu do zastosowań w energoelektronice, niedawno spędzili czas w Centrum Naukowym ANSTO Accelerator, aby wykorzystać w swoich badaniach specjalistyczną linię wiązkową.

Profesor Ulrike Grossner, kierownik Laboratorium Zaawansowanych Półprzewodników Energii w ETH Zurich, stwierdziła, że ​​precyzyjne pozycjonowanie wiązki i układ jonów dostępne w akceleratorze Sirius były idealne do rodzaju badań, nad którymi pracował jej zespół.

Zespół profesora Grossnera ze Szwajcarii udał się do Centrum Nauki Akcelerator, ponieważ na świecie jest bardzo niewiele obiektów, w których można prowadzić takie badania, a placówka ANSTO jest wysoce elastyczna i precyzyjna.

Akcelerator Sirius jest zoptymalizowany do testowania promieniowania komponentów elektronicznych, urządzeń zasilających i technologii fotowoltaicznych.

Zespołowi ETH pomagała naukowiec zajmujący się akceleratorami, dr Stefania Peraci, która posiada wiedzę specjalistyczną w zakresie technik akceleratorowych do testowania skutków promieniowania w badaniach kosmicznych, a także główny naukowiec zajmujący się instrumentami, dr Željko Pastovic i inżynier mechatroniki, dr Ryan Drury.

Zespół ETH Zurich ocenia i optymalizuje materiały i urządzenia w celu poprawy ich wydajności i niezawodności.

„Mamy specjalistyczną wiedzę na temat węglika krzemu (SiC), obiecującego nowego materiału półprzewodnikowego do zastosowań w energoelektronice” – powiedział profesor Grosner.

„Nadal wiele nie wiemy o tym materiale”.

„Mieliśmy okazję poznać unikalną instalację mikrowiązek firmy CAS dzięki prezentacji Stefanii na międzynarodowej konferencji na temat wpływu promieniowania na elektronikę. Zdaliśmy sobie sprawę, że będzie to świetna okazja do wykorzystania jego możliwości w zakresie mikrowiązek, dlatego złożyliśmy propozycję, – powiedziała główna naukowiec Corinna Martinella.

Grupa wykorzystała linię mikrowiązek, aby lepiej poznać wpływ promieniowania na określone obszary komponentów, które zostały napromieniowane z mikrometryczną precyzją przy użyciu skupionych protonów i cięższych wiązek jonów.

„Obiekt jest wyjątkowy, ponieważ zapewnia możliwość badania skutków promieniowania, umożliwiając wprowadzanie zmian projektowych prowadzących do utwardzania radiacyjnego”.

Przywieźli wiele próbek i przygotowali niestandardowe środowisko próbek do napromieniania małej elektroniki.

„Jesteśmy bardzo wdzięczni Stefanii za pomoc w planowaniu kampanii próbnej oraz za wszelkie informacje na temat instrumentu, które umożliwiły naszemu zespołowi zbudowanie uchwytu na próbki do komory instrumentu przed naszym przybyciem” – powiedział profesor Grosner.

Wizyta była dla członków zespołu okazją do zdobycia praktycznego doświadczenia w wykorzystaniu promieni jonowych.

W skład zespołu wchodziło dwóch doktorantów, Hilton Goncalves de Medeiros i Manuel Belanche Guadas, którzy zajmowali się przygotowaniem próbek i napromieniowaniem, a także przeprowadzili analizę po napromieniowaniu.

„Podczas wizyty badaliśmy również potencjalną współpracę między ANSTO i ETH Zurich, która umożliwi zbadanie dalszych kwestii w dziedzinie twardości radiacyjnej urządzeń SiC w ekstremalnych środowiskach, takich jak przestrzeń kosmiczna i fizyka wysokich energii” – powiedział dr Peracci.

Profesor Grosner stwierdziła, że ​​jest bardzo zadowolona z eksperymentów i już myśli o innych pomysłach do przetestowania przy użyciu akceleratorów.

Oczekuje, że zespół będzie miał wkrótce publikacje prasowe związane z badaniami.