中科院半導體所研究員金鵬：金剛石肖特基勢壘二極管的制備及其在輻伏電池中的應用研究—2026未來半導體產業創新大會，蘇州，4月16-17日

報告摘要：

金剛石材料作為超寬禁帶半導體，具有5.47eV的大禁帶寬度，同時擁有高擊穿場強、高熱導率、高載流子飽和速率等優勢，非常有利于高壓、大功率器件的制備。金剛石的高抗輻射性也非常有利于高能粒子探測器、輻伏電池等器件的制備。目前，高效n型金剛石材料的制備仍然存在一定的困難，基于p型金剛石的肖特基勢壘二極管受到了較為廣泛的關注。在本次工作中，我們基于p型金剛石襯底制備了PIM結構的肖特基勢壘二極管，并對其進行了性能測試。通過室溫及變溫I-V測試獲得了金剛石肖特基勢壘二極管的理想因子、勢壘高度、串聯電阻等信息。通過C-V測試結果計算獲得了器件的耗盡區寬度、非故意摻雜層中的雜質濃度等信息。同時，以電子束模擬beta輻射源，作用于所制備的金剛石肖特基勢壘二極管，并進行了I-V測試，器件表現出了明顯的輻射伏特效應，室溫下測得器件對電子束的能量轉換效率最高可超過3%。