由阴极氧化制造的高度整流的立方铜铁硫化物 p-n 结二极管
材料科学
2025-10-24 v1
摘要
半导体 p-n 结二极管的整流特性是电子器件评估的基本且重要特征，尤其是针对新型半导体材料。今天的半导体器件制造和集成工艺需要数十亿美元的投资，希望能够简化或降低成本。因此，具有低成本和非毒性基metal材料且制造方法简单，是未来半导体产业所需要的。最近，铜基硫化物被用于半导体器件，如热电、光伏或水分解应用。本文展示了一种由简单/低成本湿法工艺制造的高度整流的 p-n 二极管，其结构为立方 (无定形) 相 Cu4Fe5S8 多晶体，类似锡矿结构。发现 Cu4Fe5S8 二极管在其他铜铁硫化物器件中表现出最高的整流比，为 10^6 量级，在室温下 1.5 V 正向偏置电压下正向电流密度可达 15 Acm^{-2}。这种通过在压实的 n 型立方 Cu4Fe5S8 上等离子体或阴极氧化制造的 p 型层获得的卓越且稳定的二极管特性，使产业更接近低成本半导体制造。这些结果为具有更优异晶体生长和导电特性的新型半导体材料，如立方 Cu4Fe5S8，开辟了一条新平台。
引用
@article{arxiv.2510.20326,
title = {Highly Rectifying Cubic Copper Iron Sulfides p-n Junction Diode Fabricated by Anodic Oxidation},
author = {Yoshimine Kato and Tomoaki Nakamura and Katsuya Komorita and Kungen Teii},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.20326},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 5 figures