近日，複旦大學工程與(yu) 應用技術研究院（以下簡稱“工研院”）超越照明研究所寬禁帶半導體(ti) 團隊樊嘉傑青年研究員在國際光學著名期刊《Laser & Photonics Reviews》(中科院1區)上發表研究性成果：Prediction of Temperature-Dependent Stress in 4H-SiC Using In Situ Nondestructive Raman Spectroscopy Characterization。

該工作的第一作者為(wei) 工研院超越照明研究所2023級博士生楊舟棟，工研院超越照明研究所樊嘉傑青年研究員、唐紅雨青年副研究員和上海市激光學會(hui) 理事、複旦大學信息科學與(yu) 工程學院張榮君教授為(wei) 論文共同通訊作者。

4H-SiC作為(wei) 一種優(you) 異的寬帶隙半導體(ti) 材料，在電力電子領域展現出巨大潛力。然而，其高彈性模量和硬度在製造過程中常常導致不可避免的高殘餘(yu) 應力，對器件性能和可靠性構成挑戰。拉曼光譜技術雖具備無損檢測應力的優(you) 勢，但現有研究主要聚焦於(yu) 室溫條件，難以應對溫度變化對峰位、峰寬（FWHM）及峰強度的複雜影響，從(cong) 而阻礙了高溫下殘餘(yu) 應力的精準評估。

為(wei) 了解決(jue) 這一難題，本研究構建了一套全新的4H-SiC拉曼-應力預測模型，實現了溫度效應與(yu) 應力效應的有效解耦。其核心亮點包括：

1. 通過原位變溫拉曼光譜實驗，在30°C至530°C範圍內(nei) 精確獲得溫度校正因子；

2. 利用分子動力學（MD）模擬，揭示了4H-SiC彈性模量隨溫度變化的規律，從(cong) 而優(you) 化了傳(chuan) 統拉曼-應力關(guan) 係；

3. 借助有限元模擬（FEM），精確確定了麵內(nei) 應力分量進一步簡化了模型構建。

這一研究為(wei) 高溫環境下4H-SiC熱應力的無損檢測提供了一種新思路，也為(wei) 相關(guan) 器件在嚴(yan) 苛工作條件下的性能優(you) 化和可靠性提升奠定了堅實基礎。