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用于高功率激光辐射多结转换器的p-i-n GaAs/AlGaAs隧道二极管的开发与研究
摘要: 创建具有高于光敏p-n结短路电流密度的峰值隧穿电流密度的连接隧道二极管,是开发高功率光学辐射多结光电转换器(III-V族)的重要任务?;诙运淼蓝躂-U特性的数值模拟,提出了一种通过在隧道二极管的简并层之间插入几纳米厚的未掺杂i型薄层来提高峰值隧穿电流密度的方法。采用分子束外延技术生长了峰值隧穿电流密度高达200 A/cm2的p-i-n-GaAs/Al0.2Ga0.8As连接隧道二极管结构。
关键词: 量子隧穿、分子束外延、隧道二极管、多结光电转换器、电流-电压特性
更新于2025-09-23 15:21:01
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数值优化与复合效应对垂直隧道结(VTJ)砷化镓太阳能电池在高达万倍聚光条件下的影响
摘要: 超高效聚光光伏系统(UHCPV,通常指聚光比超过1000倍)被视为研发新一代高效低成本聚光光伏系统的最具前景方向之一。然而当前聚光电池的结构因极高聚光比下不可避免的串联电阻损耗而阻碍了其发展。本研究采用先进TCAD技术,对作者团队新近提出的垂直隧穿结(VTJ)结构性能展开研究。我们重点优化影响其性能的关键参数,并深入探究主要复合机制及高达10000倍聚光比的影响。结果表明这两种因素对新结构性能影响甚微,在10000倍聚光比下测得创纪录的32.2%转换效率。这为单结电池实现30%以上的顶尖效率提供了可行路径,也为开发适用于超高聚光通量的竞争性聚光光伏系统开辟了新方向。
关键词: 隧道二极管,聚光光伏,垂直太阳能电池,串联电阻,砷化镓(GaAs)
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019年光子学与电磁学研究春季研讨会(PIERS-Spring)- 意大利罗马(2019.6.17-2019.6.20)] 2019年光子学与电磁学研究春季研讨会(PIERS-Spring)- 用于芯片实验室应用的平面波导集成薄膜光电传感器
摘要: 我们报道了用于220-330 GHz波段毫米波探测的零偏置GaAsSb/InAlAs/InGaAs隧道二极管的高频性能和温度稳定性。在室温下,0.8×0.8 μm2台面器件的平均电压灵敏度达到了1400 V/W。实测电流-电压特性显示,与肖特基势垒二极管相比,该器件具有更优异的温度稳定性。在T=17-300 K温度范围内,预期灵敏度变化为1.7 dB。
关键词: 隧道二极管、隧穿效应、反向二极管、毫米波与太赫兹探测器、半导体纳米结构
更新于2025-09-19 17:13:59
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抵消GaInP/GaAs/Ge太阳能电池顶部互联生成区中的光伏效应
摘要: 分析了位于GaInP和GaAs子电池(电能发生器)之间的"顶部"互联电池部分。研究了光电流-电压特性曲线形状以及开路电压-短路电流(Voc-Jsc)的依赖关系。研究发现,"顶部"互联电池部分中的p+-n+隧道异质结可作为与基极p-n结作用相反的光电源。这种情况下,Voc-Jsc特性会出现下降段,并可观察到陡峭跳变。随着隧道结峰值电流增大,这种不良效应会减弱。
关键词: 电流-电压特性、反电动势、隧道二极管、光伏特性、多结太阳能电池、聚光太阳光
更新于2025-09-16 10:30:52
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超高太阳光浓度下多结太阳能电池光伏特性的异常现象
摘要: 研究了三结GaInP/GaAs/Ge及相应双结GaInP/GaAs太阳电池在超高光强(超过2000倍太阳光)入射光下光伏特性出现的异常现象。分析了不同光强比下的光电流-电压特性以及开路电压与光生电流的关系。研究表明,该异常现象是由于连接在GaInP和GaAs子电池之间的反向串联隧道二极管所导致。该二极管吸收穿透GaInP层的光子并产生反向光生电压。
关键词: 隧道二极管、多结太阳能电池、光伏特性、聚光太阳光、反电动势、电流-电压特性
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用200纳米GaAsSb位错过滤缓冲层实现硅衬底上InAs/GaSb隧道二极管结构的异质集成
摘要: 通过固态源分子束外延技术,采用200纳米应变GaAs1-ySby位错过滤缓冲层,将InAs/GaSb隧道二极管结构异质集成于硅衬底。X射线分析表明该形变缓冲层近乎完全释放应变,且形成了准晶格匹配的InAs/GaSb异质结构;高分辨透射电镜则揭示了GaSb与InAs外延层间原子级陡峭的异质界面。面内磁输运分析观测到舒布尼科夫-德哈斯振荡,证实存在主导的高迁移率载流子,从而验证了异质结构及界面的高品质。所制备InAs/GaSb隧道二极管的温度依赖性电流-电压特性显示:低偏压下为肖克利-里德-霍尔产生-复合机制,高偏压下则为带间隧穿输运。由于热发射(Ea~0.48 eV)和陷阱辅助隧穿效应,所制隧道二极管的提取电导斜率随温度升高而增大。因此,本工作阐明了在使用GaAs1-ySby位错过滤缓冲层将形变InAs/GaSb隧道二极管异质结构异质集成于硅时,缺陷控制的重要性。
关键词: 位错过滤缓冲层、硅、隧道二极管、InAs/GaSb、异质集成、分子束外延
更新于2025-09-10 09:29:36
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假设金属-多重绝缘体-金属二极管中直流与高频电学特性等效所导致的重大误差
摘要: 金属-绝缘体-金属(MIM)隧道二极管是实现超高速整流的关键器件。我们回顾了现有文献中用于分配多层绝缘体层间直流压降的错误方法,该方法导致设计值与实际制备的多绝缘体二极管之间存在显著偏差。对于多绝缘体MIM二极管,电压分配同时取决于隧穿电阻和氧化层电容。研究表明,正确的直流分压由整流电阻决定,而非传统采用的电容分压法。我们发现多绝缘体二极管的直流特性无法用于预测高频性能。
关键词: 太阳能、红外线、光学整流天线、金属-绝缘体-金属(MIM)二极管、隧道二极管
更新于2025-09-10 09:29:36
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In<sub>0.53</sub>Ga<sub>0.47</sub>As隧道二极管中带间隧穿对深能级瞬态谱的影响
摘要: 解释了p?-i-n? In0.53Ga0.47As隧道二极管深能级瞬态谱(DLTS)测量的特殊特征。研究表明,由于隧道二极管的高掺杂特性及反向偏压下显著的带间隧穿电导,DLTS谱易产生误判。我们讨论了识别成因的方法。在该隧道二极管中,发现了一个与点缺陷相关的类施主空穴陷阱(H1),其激活能为EV+0.09 eV,俘获截面为(2.4±1)×10?1? cm2。除热发射外,还观测到空穴从H1陷阱的隧穿发射现象。
关键词: 带间隧穿、深能级瞬态谱(DLTS)、In0.53Ga0.47As、深能级瞬态谱、隧道二极管
更新于2025-09-09 09:28:46
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[第48届IEEE欧洲固态器件研究会议(ESSDERC 2018)- 德累斯顿(2018年9月3日-2018年9月6日)] 2018年第48届欧洲固态器件研究会议(ESSDERC)- 在氧化铝上通过分子束外延生长的40纳米长度WSe2沟道中的电双层埃斯科特隧道结
摘要: 首次在分子束外延生长的WSe2薄膜场效应晶体管(FET)中实现了电双层(EDL)江崎结。通过精细调控WSe2/固体聚合物电解质聚环氧乙烷:高氯酸铯(PEO:CsClO4)界面处电子-阳离子与空穴-阴离子电双层的强度和空间分布,获得了简并且陡峭的掺杂分布——这是实现带间隧穿操作的关键。在40纳米沟道器件中,测得最高至140K温度下可调节的负微分电阻(NDR),其中110K时峰值-谷值电流比(PVCR)最大达到3.5。
关键词: 隧道二极管,江崎隧穿效应,双电层,二硒化钨,高氯酸铯,聚环氧乙烷
更新于2025-09-04 15:30:14