韓國電氣技術(shù)研究院（KERI）10月25日宣布，其研究員羅文京（Na Moon-kyung）帶領(lǐng)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，首次揭示了國際通用的碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體缺陷檢測指標(biāo)存在約15年的誤差，并提出了新的判定標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)成果已于9月8日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《Acta Materialia》。

SiC功率半導(dǎo)體能夠在高溫高壓環(huán)境下控制電流方向與電能轉(zhuǎn)換，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車及可再生能源設(shè)施等對電壓和耐熱性要求極高的先進(jìn)產(chǎn)業(yè)。在制造過程中若出現(xiàn)原子層堆疊錯(cuò)位形成的“堆垛層錯(cuò)”，會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體無法發(fā)揮全部性能，因此必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。

工業(yè)界通常采用無損的“光致發(fā)光（PL）檢測”技術(shù)，通過照射晶圓并分析缺陷區(qū)域與無缺陷區(qū)域發(fā)出的光波長差異來識(shí)別內(nèi)部瑕疵。該團(tuán)隊(duì)通過分析207片商用晶圓中包含的超10萬個(gè)缺陷數(shù)據(jù)，確認(rèn)“弗蘭克型堆垛層錯(cuò)”是主要缺陷類型。其中，一種名為“(4,1)弗蘭克型堆垛層錯(cuò)”的缺陷，長期以來被國際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定為發(fā)出424納米波長的光，該數(shù)值已沿用約15年，但此前并未針對光信號(hào)與實(shí)際原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐一比對。

研究團(tuán)隊(duì)首先利用光定位缺陷位置，隨后以納米級精度切割這些點(diǎn)位，并使用高角度環(huán)形暗場高分辨率掃描透射電子顯微鏡（HAADF HR-STEM）進(jìn)行直接觀測。結(jié)果證實(shí)，(4,1)弗蘭克型堆垛層錯(cuò)的真實(shí)特征發(fā)射波長并非424納米，而是459納米。

此項(xiàng)成果顯著提升了不可見半導(dǎo)體材料質(zhì)量檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性。通過精準(zhǔn)追溯缺陷根源并優(yōu)化制造工藝，可大幅提升電動(dòng)汽車及電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的質(zhì)量與安全水平。羅文京表示：“此次研究毫無誤差地將光信號(hào)與實(shí)際原子結(jié)構(gòu)直接關(guān)聯(lián)，糾正了全球長期沿用的判別標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤，具有高度意義?！?/p>

資料來源：DongA Science；原文發(fā)布日期：2026-10-25。本文為資料編譯。