本文首次实验研制出碳化硅(SiC)量子显微镜，利用4H-SiC中硅空位VSi自旋缺陷作为室温量子传感单元，采用双频传感、无微波成像三种探测方案，实现了通电导线电流感应磁场的宽视场成像；抑制应变与温度波动噪声，完成时空分辨磁场表征，该器件兼容晶圆级制备，可应用于生物医学成像、大功率电子器件电流/温度无损测绘。

1. 首次实现量子碳化硅显微镜(QSiCM) 实验搭建与功能验证，基于商用4H-SiC晶圆的VSi自旋缺陷开展量子磁场传感成像。
2. 开发双频传感方案，提升读出对比度、抑制应变和温度波动噪声，成像参数达：50×50虚拟像素视场、50 ms时间分辨率、30 µm空间分辨率、单像素灵敏度约2 μT⋅Hz−1/2。
3. 提出并实现基于SiC自旋能级反交叉(GSLAC-2)的无微波成像方案，无需微波场、简化装置且灵敏度进一步提升，适配微波难以施加的复杂环境。
4. 精准完成导线电流感应磁场二维重构，可无接触测电流，能定位视线遮挡下导线位置，实测电流与理论拟合高度吻合。
5. 实现脉冲电流瞬态磁场时空演化成像，可分辨35 mA微弱脉冲电流的动态磁场响应。
6. 提出生物应用集成方案，设计培养皿一体化SiC传感结构，适配倒置显微镜，可用于细胞、组织生物磁成像。
7. 指明灵敏度提升路径：同位素纯化SiC、a面晶圆、光捕获波导、等离子体增强、InGaAs相机升级等，有望将灵敏度推进至nT⋅Hz−1/2量级。