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固體所在反向二極管器件構建方面取得進展

儀表研發 2020年02月25日 09:52:19 來源:固體所人氣:11251
  【儀表網 儀表研發】近日,中科院合肥研究院固體所功能材料研究室朱雪斌研究員課題組在反向二極管 (Backward diode) 器件構建方面取得進展。該工作為探索基于非簡并半導體的反向二極管器件構建提供了新思路。以非簡并透明導電半導體AgCrO2和In2O3分別為p型和n型端構建出反向二極管整流器件。
 
  據悉,電子元件當中,一種具有兩個電極的裝置,只允許電流由單一方向流過,許多的使用是應用其整流的功能。而變容二極管則用來當作電子式的可調電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流”功能。二極管普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷 (稱為逆向偏壓)。因此,二極管可以想成電子版的逆止閥。
 
  此外,反向二極管在小信號整流、微波檢波、混頻等領域有著廣泛的應用。反向二極管是一類峰流很小的隧道二極管,其在正向低電壓區域,隧道電流很小,但在反向電壓區域,隨電壓增加電流將迅速增加。目前,反向二極管基本由簡并半導體或近簡并材料體系構成,從而需要重摻雜或厚度調制等導致器件構建復雜。
 
  基于非簡并的透明導電p型半導體和n型半導體構建出全透明反向二極管將簡化器件的構建并拓寬反向二極管在微型器件中的應用。結合課題組已有透明導電p型AgCrO2薄膜和n型In2O3薄膜的研究基礎,課題組實現了AgCrO2/In2O3反向整流二極管的構建。
 
  最后,研究結果表明,非簡并透明半導體薄膜AgCrO2和In2O3組成的反向二極管器件可實現103量級的反向/正向電流整流比,且具有小的隧穿電流開啟電壓。該器件反向整流機制源自異質結中III型能帶排布導致的帶間隧道電流。
 
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