
【国内论文】西安邮电大学:日盲紫外线调制β-Ga₂O₃全波桥式整流器
日期:2025-08-04阅读:36
由西安邮电大学的研究团队在学术期刊 Journal of Semiconductors 发布了一篇名为 Solar-blind UV light-modulated β-Ga2O3 full-wave bridge rectifier(日盲紫外线调制 β-Ga2O3 全波桥式整流器)的文章。
项目支持
本研究得到中国陕西省自然科学基础研究计划(No. 2023JCYB574)和国家自然科学基金委员会(No. 62204203)的资助。
背 景
β-氧化镓(β-Ga2O3)是制造功率电子器件和日盲紫外探测器的理想材料。全波桥式整流器是将交流电(AC)转换为直流电(DC)的最基本的功率电子电路之一。将多个分立器件单片集成到单一芯片上,是减小系统尺寸、降低成本和寄生效应、提升功率系统性能的关键。利用光信号作为一种无线、非接触的控制手段来调制电子电路的功能,是一种新兴的研究方向,特别是在高压、强电磁干扰等恶劣环境中,光控具有独特的优势。将 Ga2O3 的优异功率特性、日盲光响应特性与电路集成技术相结合,有望开发出具有新功能的光控功率器件。
主要内容
基于 100 nm 超薄 β-Ga2O3 制备的单片集成全波桥式整流器,该整流器由水平肖特基势垒二极管(SBD)组成,并展示了对太阳盲紫外线(SUV)光的调制特性。在 SUV 光照射下,该整流器对 5 V、12 V 和 24 V交流输入信号(不同频率)展现出优异的全波整流特性。进一步的实验结果证实了通过 SUV 光编码实现整流输出连续调谐的可行性。本研究为开发光可编程 Ga2O3 交流-直流转换器提供了宝贵启示。
总 结
本文基于 100 nm 超薄 β-Ga2O3 材料,制备了一种由水平 SBD 组成的单片集成全波桥式整流器,并展示了其对日盲紫外光的调制特性。在 SUV 光照射下,该整流器对 5 V、12 V 和 24 V 的不同交流输入信号均表现出优异的全波整流特性,并展现出通过 SUV 编码调制输出信号的能力。本研究为氧化镓全波桥式整流器的开发提供了新的思路和实践。

图1. (a) 制备的 β-Ga2O3 全波桥式整流器的图像;(b) 整流器的结构图;(c) 等效电路图;(d) 肖特基二极管(SBD)的放大示意图。

图2. (a) 暗光条件下SBD的电流;(b) SUV条件下SBD的电流。
原文链接:
https://www.jos.ac.cn/en/article/doi/10.1088/1674-4926/25040027?viewType=HTML