Optothermotronic Effect as an Ultrasensitive Thermal Sensing Technology for Solid-state Electronics
T. Dinh, et al., Science Advances, 2020, 6(22): eaay2671.
固态电子中电荷载流子的热激发、调节和检测在高性能传感应用中备受关注,但仍面临着重大挑战。通过控制纳米异质结构中载流子的热激发和输运,作者报道了在半导体纳米膜中通过光电耦合产生的巨大的温度感知效应,称为光热电子学。在非均匀光照射下,纳米膜内的电荷载流子梯度与电调谐电流耦合,提高了热感效应的性能。作为概念证明,作者使用碳化硅(SiC)纳米膜在硅(Si)上形成纳米异质结构。通过光子激发,SiC中电荷载流子热激发的传感性能至少提高了100倍,电阻的巨大温度系数(TCR)高达- 50%/K。作者的研究结果可用于进一步提高固体电子学的热传感性能,超出目前的感测技术。
图15. 材料和概念(A)反映光子激发、固态纳米异质结构中产生光电压以及半导体纳米薄膜中载流子热激发耦合的光热电子学图。利用硅形成纳米异质结构的碳化硅纳米膜作为光电平台。(B)硅基SiC纳米薄膜的截面TEM图像。(C)3C-SiC的SAED图像。(D)硅基3C-SiC薄膜的X射线衍射图。
本文来源:中国微米纳米技术学会《新科技快讯》2020年第5期,点击“阅读原文”,查看更多最新科技信息。