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基于氧非化学计量比调控均质界面结构的高电流密度、高非对称性MIIM二极管用于光学整流天线
摘要： 光学整流天线有望作为能量收集的电源应用，因其能将可见光至红外线的宽频电磁波转化为电能。这类系统的关键元件是能响应光频电极性变化的二极管。通过权衡电流密度与IV特性非对称性的关系，我们揭示了MIM二极管在光学整流天线中的效率限制，并提出采用氧非化学计量比调控均质界面结构（Mox/Mox?y）的双绝缘体新型隧道二极管。实验制备的Pt/TiO2/TiO1.4/Ti双绝缘体二极管（TiO1.4自然氧化层通过大气退火形成）具有4.6×10? A/m2的高电流密度（比传统Pt/TiO2/Ti MIM二极管理论值高400倍），同时实现7.3的高非对称性。相比现有最优系统，这些特性有望使光学整流天线效率提升超1000倍。进一步优化双绝缘层厚度后，该二极管可实现10? A/m2电流密度与9.0非对称性，预期将使光学整流天线效率提升达10000倍。
关键词： 光学整流天线、氧非化学计量比控制的同质界面结构、高不对称性、高电流密度、MIIM二极管
更新于2025-09-19 17:13:59
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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