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4H-SiC具有高移位阈值、宽带隙等优异的电学特性,已经成为了制造高频和抗辐照器件等方面最具发展潜力的第三代半导体材料。但是在强辐照环境下,辐照会在内部产生缺陷,这些缺陷会影响4H-SiC晶体的结构与电学性能,从而使4H-SiC相关电子器件电学性能退化甚至失效。本文主要考虑辐照损伤中的位移效应,辐照产生的位移损伤导致的电学性能退化程度直接决定了4H-SiC材料在抗辐照领域中相关半导体器件使用的可靠性和可行性,所以从原子角度充分认识辐照位移损伤产生缺陷的形成机制、微观结构以及空间分布十分重要,可为以4H-SiC为基材的电子器件在辐照环境下电学性质变化的揭示提供理论基础,进而可能为放射性环境下使用此类电子器件的选择乃至内部结构设计提供依据。本论文采用LAMMPS(Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)模拟软件,通过建立PKA(Primary Knock-on Atom)级联碰撞模型,结合分子动力学方法模拟4H-SiC材料辐照位移损伤缺陷的形成过程及空间分布,主要工作及结论如下:(1)选用Si原子作为初级级碰撞原子(Primary Knock-on Atom,PKA),模拟了10 ke V能量的PKA原子入射4H-SiC材料位移损伤情况。结果表明:辐照位移损伤产生的点缺陷类型包括空位、间隙原子和反位缺陷;级联碰撞产生缺陷数目规律是先迅速增加然后减少,最后达到平稳状态。(2)研究了不同能量的PKA入射与不同PKA入射方向对4H-SiC材料级联碰撞缺陷形成与演化的影响。结果表明:级联碰撞产生的空位缺陷数量与PKA能量成线性关系,PKA能量越高,产生的缺陷数目也会越多;PKA初始入射方向对4H-SiC级联碰撞中空位数量随时间的演化情况及稳定阶段存活下来的空位数量没有明显影响。(3)研究了不同能量的PKA入射与不同PKA入射方向对空位缺陷与间隙原子的空间分布的影响。结果表明:不同的PKA入射能量会影响级联碰撞的深度,当PKA能量入射能量较高时,会有子级联碰撞发生,产生多个离位峰,而PKA入射角度的不同更多影响的是离位峰的分布位置,导致缺陷团簇不规则面扩展。(4)研究了不同能量的PKA入射与不同PKA入射方向对缺陷浓度的影响。结果表明:PKA能量会影响空位缺陷与反位缺陷浓度,PKA能量越高,空位缺陷与反位缺陷浓度越大,PKA初始运动方向对空位缺陷浓度影响不大,但PKA入射角度增大,反位缺陷的浓度有逐渐增加的趋势。