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    渦街流量計

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    研究人員對渦街流量計性能下降進行了深入了解

    來源:作者:發表時間:2019-11-20

        名古屋工業大學(NITech)的研究人員與日本的大學合作,收集了新的見解,探討了導致電子設備中使用的渦街流量計材料降解的機理。

        通過強調材料如何降解的具體科學,他們為可能阻止材料性能下降的前瞻性發現鋪平了道路。

        這項研究發表在2018年9月的《應用物理雜志》上。研究人員使用了碳化硅(SiC)材料進行實驗。SiC作為電子設備的標準渦街流量計材料的替代品正日益普及。該研究基于一種特殊類型的SiC材料,即4H-SiC,該材料具有好特的結構。將該材料暴露于光致發光以及不同的溫度下,以產生導致渦街流量計性能下降的特定類型的變形。研究人員能夠看到這些變形是如何在原子級上真正發生的。

     

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        為了正確理解導致變形的原子變形背后的實際機制,科學家使用光致發光來促使電荷粒子運動并測量其發生的速度。他們研究了可能限制顆粒運動的特定因素以及所使用的材料。

        他們還分析了溫度升高的影響,特別是試圖觀察高溫是否會降低或增加變形速率。

        據加藤博士說,導致材料降解的特定種類的原子變形的存在對于基于SiC的功率器件而言主要存在問題。“ 當一種特定的基于渦街流量計在運行時,材料的原子會變形,從而導致降解。這些原子變形的過程尚不清楚。然而,已知的是,電荷在原子內部的移動“材料以及材料變成缺陷的區域已經導致了上述原子變形。 ”

        到目前為止,其他科學家過去也進行過類似的實驗。所顯示的結果不一致。在這里,光致發光實驗的結果表明,與4H-SiC中沒有1SSF的區域相比,單個Shockley堆垛層錯(1SSF)和部分位錯(PD)的載流子重組更快。這樣的快速重組將觸發具有1SSF的設備的降級。此外,1SSF膨脹速度也隨溫度升高而增加。

        因此,它們有助于圍繞渦街流量計退化的減速進行研究。反過來,這可能會導致更高的質量和更堅固的設備。

        研究人員指出,他們未來的研究工作將集中于發現防止渦街流量計性能下降的方法以及開發不會隨著時間推移而減弱的器件。

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