辐照损伤纤锌矿GaN

能量阈值清晰

该辐照损伤纤锌矿氮化镓明确了不同辐照能量下的缺陷演化规律，为预测服役中的损伤程度与断裂模式提供依据。

Tiankun, Li · Zhiwei, Qiu · Xu, Yin · 尚福林 · 徐光魁

Journal of Alloys and Compounds 2026

参数信息

拉伸模量下降幅度

9.8 %

断裂强度下降幅度

11.3 %

均方位移增加

1 %

技术优势

划分了能量阈值

低于5 keV时孤立点缺陷占主导，MSD增加不到1%；高于5 keV时非晶区和微空洞急剧增加。

沿特定晶向更抗损伤

位移阈值能量TDE表现出强各向异性，密排方向[-12-10]对损伤最敏感。

断裂模式可以预测

不同辐照缺陷导致不同的裂纹扩展路径，可以关联到脆性解理、准脆性和脆-韧混合断裂。

应用场景

• 氮化镓器件：用这些阈值和断裂模式，可以预判GaN器件在辐照环境下的失效风险。
• 航空航天材料：航空航天用GaN部件可据此评估抗辐照损伤的临界能量。
• 航天器与运载技术：航天器中的GaN材料可参考各向异性TDE选择抗损伤取向。
• 机械工程：为辐照下GaN的力学性能退化提供定量数据。
• 功率半导体应用：功率半导体用GaN可据此评估辐照导致的模量和强度损失。