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宽带隙AlInGaN四元合金上(Ni/Pt)肖特基接触的电流传导机制中的高斯分布
摘要： 研究了AlInGaN四元合金上未退火及450°C退火的(Ni/Pt)肖特基接触在80-320K温度范围内的导电机理。采用热电子发射理论评估了零偏压势垒高度(ΦB0)和理想因子(n)。I-V特性计算得出的ΦB0和n值呈现显著温度依赖性，这种行为归因于肖特基势垒的不均匀性。通过绘制ΦB0-n和ΦB0-q/2kT关系图获取金属/半导体界面高斯分布(GD)证据，发现未退火与退火接触在低温和中温区均呈现两个不同线性段。基于ΦB0-q/kT线性段计算了两组样品的ΦB0平均值和标准差(σ0)。修正理查德森图（包含势垒不均匀性影响）得出：未退火接触在低温区有效理查德森常数(A*)和平均势垒高度分别为19.9 A cm?2 K?2和0.59 eV，中温区为43.3 A cm?2 K?2和1.32 eV；退火接触对应值为19.6 A cm?2 K?2/0.37 eV（低温）和42.9 A cm?2 K?2/1.54 eV（中温）。采用双高斯分布处理中温数据时，所得理查德森常数（44.7 A cm?2 K?2）与AlInGaN理论值高度吻合。因此，80-320K温度范围内未退火与退火肖特基接触的I-V-T特性可通过含双高斯势垒分布的热电子发射理论得到合理解释。
关键词： AlInGaN，势垒高度，肖特基接触，高斯分布，热电子发射
更新于2025-09-11 14:15:04
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光子增强热电子能量转换器的改进设计
摘要： 本研究改进了光子增强热电子能量转换器（PETEC）模型，设计了一种由阴极和阳极组成的新型真空热电子能量转换器（VTEC）。该转换器的两个电极材料分别采用涂覆负电子亲和势材料的p型硅半导体和掺硼金刚石。推导了VTEC的功率输出密度和效率计算公式，通过优化电子亲和势获得了VTEC的最大功率输出密度和效率。在功率输出密度与效率之间进行权衡后，确定了参数优化设计准则。本研究结果有助于开发新型VTEC。
关键词： 电子亲和能、功函数、优化设计、有限时间热力学、热电子发射
更新于2025-09-09 09:28:46
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阴极材料特性对降低热电子射频枪背轰效应的影响
摘要： 回轰（BB）电子效应被认为是阻碍热阴极射频枪（T-RF）广泛应用的主要因素之一。本文研究了十种六硼化物材料（Ca、Sr、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu和Gd）B6，以探究阴极材料对减少回轰电子的影响，并与广泛用作热阴极的LaB6进行对比。研究采用数值模型进行分析，除数值计算外，还通过实验测定了CeB6和LaB6的功函数。数值计算结果表明：对于低束流应用场景，(Ba、Ca和Nd)B6受回轰电子影响较小，分别比LaB6降低42%、50%和59%；而在高束流工况下，(Nd、Ce和Sm)B6相比其他六硼化物受回轰电子影响最小。研究表明回轰电子强烈依赖于阴极材料的特性，尤其是热电子发射能力和材料密度。此外，建议制备BaB6、CaB6、NdB6和SmB6作为阴极材料，并通过T-RF枪实际实验测试其性能及回轰效应，与LaB6进行对比验证。
关键词： 背轰击（BB）、射频枪（RF）、电子加速、六硼化物、功函数、热电子发射
更新于2025-09-09 09:28:46
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4H-SiC肖特基势垒二极管的反向漏电流传导机制
摘要： 针对4H-SiC肖特基势垒二极管，我们提出了一种确定热电子发射与隧穿机制之间反向转变电压的新数值方法。该方法基于热电子发射过程与隧穿过程的等效性，并将两者与势垒降低模型相结合。应用结果表明，本方法所得结果与Padovani-Stratton条件推导值存在显著差异。研究发现反向转变电压随势垒高度、有效质量及掺杂浓度倒数的增加呈线性增长。为预测4H-SiC肖特基势垒二极管的反向转变电压随温度、掺杂浓度和势垒高度的变化关系，我们建立了一个解析模型。
关键词： 图像力势垒降低、反向转变电压、碳化硅肖特基二极管、热电子发射、隧道电流
更新于2025-09-04 15:30:14
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原子层沉积法合成的n型SnO<sub>2</sub>/p型Si异质结的电学特性与载流子注入机制
摘要： 通过原子层沉积法，以TDMASn（四(二甲氨基)锡）和去离子水为前驱体，在p型硅衬底上沉积SnO?薄膜，制备了SnO?/Si异质结。研究发现该异质结中存在三种导电过程：当温度低于340 K时，低偏压下载流子传输以直接隧穿为主；高偏压下则转变为福勒-诺德海姆(F-N)隧穿。温度高于340 K时，低电压区载流子注入机制表现为热电子发射与直接隧穿的共存，而高电压区同时存在热电子发射和F-N隧穿。不同温度下的电流-电压特性测得饱和反向电流表明，SnO?/Si异质结中不存在势垒鞍点?！?.5 V偏压下的整流比介于176至327之间，优于传统ZnO基异质结。计算得出SnO?与Si之间的导带偏移量为0.68 eV，价带偏移量为2.12 eV。较小的导带偏移量（相对价带偏移）使得电子传输控制比空穴传输更容易。我们认为本研究结果有助于理解硅基氧化物结构在不同温度与偏压条件下的界面载流子注入机制。
关键词： 福勒-诺德海姆隧穿、直接隧穿、SnO?/Si异质结、热电子发射
更新于2025-09-04 15:30:14