【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】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(gòu)建方面取得進展。該工作為探索基于非簡并半導(dǎo)體的反向二極管器件構(gòu)建提供了新思路。以非簡并透明導(dǎo)電半導(dǎo)體AgCrO2和In2O3分別為p型和n型端構(gòu)建出反向二極管整流器件。
據(jù)悉，電子元件當(dāng)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(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管則用來當(dāng)作電子式的可調(diào)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(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)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(qū)域，隧道電流很小，但在反向電壓區(qū)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(dǎo)體或近簡并材料體系構(gòu)成，從而需要重?fù)诫s或厚度調(diào)制等導(dǎo)致器件構(gòu)建復(fù)雜。
基于非簡并的透明導(dǎo)電p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體構(gòu)建出全透明反向二極管將簡化器件的構(gòu)建并拓寬反向二極管在微型器件中的應(yīng)用。結(jié)合課題組已有透明導(dǎo)電p型AgCrO2薄膜和n型In2O3薄膜的研究基礎(chǔ)，課題組實現(xiàn)了AgCrO2/In2O3反向整流二極管的構(gòu)建。
后，研究結(jié)果表明，非簡并透明半導(dǎo)體薄膜AgCrO2和In2O3組成的反向二極管器件可實現(xiàn)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(zhì)結(jié)中III型能帶排布導(dǎo)致的帶間隧道電流。
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