基于晶向优化和Sn合金化技术的一种2.45 G弱能量微波无线输能用Ge基肖特基二极管

• 作者: 宋建军 张龙强 陈雷 周亮 孙雷 兰军峰 习楚浩 李家豪
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 弱能量无线传输 肖特基二极管 锗锡 晶向 整流效率
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域|INTERDISCIPLINARY PHYSICS AND RELATED AREAS OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 页码范围: 304-312
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20201674

摘要

肖特基二极管是2.45 G弱能量密度无线能量收集系统的核心器件,其性能决定了系统整流效率的上限.从材料设计角度出发,利用晶向优化技术和Sn合金化技术,提出并设计了一种大有效质量、大亲和能和高电子迁移率的Ge基复合半导体.在此基础上,进一步利用器件仿真工具,设定合理的器件材料物理参数与几何结构参数,实现了一种2.45 G弱能量微波无线输能用Ge基肖特基二极管.基于该器件SPICE模型的ADS整流电路仿真表明:与传统Ge肖特基二极管相比,该新型Ge基肖特基二极管在输入能量为–10— –20 dBm的弱能量工作区域,能量转换效率提升约10％.本文技术方案及相关结论,可为解决2.45 G弱能量密度无线能量收集系统整流效率低的问题提供有益的参考.