[2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 通过原位电子设备对子串级光伏组件的性能与衰减评估

摘要： 我们报道了一种硅场发射阵列（FEA），其在栅极-发射极电压低于75V时能实现超过100A/cm2的电流密度。这是目前半导体FEA报道的最高电流密度，已接近Spindt型金属阴极的水平。我们通过采用新型器件结构实现这一成果——将高纵横比硅纳米线限流器与每个发射尖端串联，从而解决FEA中的主要失效机制。这些限流器通过抑制焦耳热导致的发射尖端失效，显著提升了器件可靠性。我们运用创新工艺制备出与场发射尖端自对准的小尺寸栅极孔径（约350纳米），使器件能在栅极-发射极电压低于75V的条件下实现超过100A/cm2的工作电流密度。该FEA展现的性能有望推动更小型化、更高效率及大功率真空电子器件的发展。