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摘 要：阐明将氢注入硅中后，通过与特定缺陷结合产生自由电子的机制，利用该机制，可以提升IGBT（绝缘栅双极晶体管）的电子浓度控制水平，优化结构设计和制造方法，有助于降低功率损耗。
关键词：自由电子、半导体、电子浓度控制、IGBT、复合缺陷
研究小组在世界上首次阐明了氢注入硅中后，通过与特定缺陷结合产生自由电子的机制。通过阐明该机制，可以提升IGBT（绝缘栅双极晶体管）的电子浓度控制水平，优化结构设计和制造方法，有助于降低功率损耗。此外，未来有望将该机制应用于采用超宽带隙（UWBG）材料的器件。
为了实现碳中和社会，全球范围内正在积极致力于提高电力电子设备的效率和能效。其中，IGBT作为驱动这些设备运行不可或缺的功率转换关键器件，提高其转换效率一直是一个挑战。在IGBT中，一种通过将氢离子注入硅来控制电子浓度的技术已经投入实际应用，但尽管这种现象大约在半个世纪前就被发现，其原理在很长一段时间内仍不清楚。
研究小组于2023年发现了有助于提高硅中电子浓度的复合缺陷，并阐明这种缺