A Ge-based Schottky diode for 2.45 G weak energy microwave wireless energy transmission based on crystal orientation optimization and Sn alloying technology

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.