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纳米尺度电荷环境对半导体物理及器件性能具有决定性影响。传统体相表征技术虽能提供缺陷特性的体积平均数据，却无法分辨纳米级电荷异质性及微观噪声源。该研究团队通过利用4H-SiC中的单个PL5色心作为室温宽带量子传感器填补了这一空白。通过光学检测磁共振（ODMR）监测随机电报噪声，首次实现了室温下商用半导体中单电荷隧穿动力学的实时纳米尺度观测。这项技术使电噪声成像成为可能，揭示了不同晶圆衬底间的显著噪声差异。借助动态解耦技术，研究人员将噪声谱分析从近直流扩展至兆赫频段，发现跨频段噪声谱密度的强相关性。最终通过T1弛豫谱技术探测了兆赫-千兆赫频段噪声并确定其起源，首次获得了碳化硅中电荷缺陷的纳米级电子顺磁共振（EPR）谱指纹。这些方法为半导体器件噪声环境表征开辟了新途径，为优化碳化硅制备工艺、缺陷控制及推进量子技术提供了关键见解。