從(cong)中(zhong)科院(yuan)合肥(fei)研究院獲(huo)悉(xi)，該院強(qiang)磁(ci)場中心盛誌高(gao)研究(jiu)團隊(dui)與中科院物(wu)理所、中科院寧(ning)波材(cai)料所科研(yan)人員合(he)作(zuo)，發明了一種新型(xing)電(dian)子元器件——“極(ji)化二極管(guan)”，可(ke)能(neng)成(cheng)為未來(lai)電子器件(jian)的(de)基(ji)礎元件。研究成果(guo)日前發表在《ACS應用(yong)材料與界(jie)麵(mian)》上。
從遷移(yi)的角(jiao)度來說，電子可以(yi)分成兩(liang)類：巡(xun)遊電子和(he)局域電子(zi)。對(dui)於(yu)以巡遊電子為(wei)載(zai)體的電子元器件，電場作用下的電流與電壓(ya)關(guan)係有(you)兩種(zhong)。第一種是(shi)具有對稱(cheng)關係(xi)的電阻元件；第(di)二種是具有非對稱性(xing)關係的電流(liu)二(er)極管。電流二極管被廣(guang)泛應用於存(cun)儲、計算(suan)、通(tong)信、顯(xian)示等(deng)領域(yu)，已(yi)經(jing)成為現(xian)代電子學中最(zui)為關鍵的基礎元(yuan)器(qi)件。而對於以局域電子為載體的電子元器件來說(shuo)，情況略有不同。具(ju)有對稱性電極化與電壓關係的電容(rong)等元器件早已被發明。而對於具有非對稱性關係(極化(hua)整流效應)的電子元器件至今(jin)未見(jian)報(bao)道。因(yin)此，如(ru)果能尋找(zhao)到(dao)一種非(fei)對稱關係，形(xing)成電極化的整(zheng)流效應(ying)，則(ze)可以製成極化二極管，將(jiang)在(zai)整流器、儲存器及計算(suan)等領域有著非常重要的潛在應用價值。
研究團(tuan)隊通過電疲勞(lao)的方(fang)法(fa)在介電材料(liao)鈦(tai)酸鍶(song)中引入適(shi)量(liang)的氧空(kong)位。這(zhe)些(xie)氧空位與(yu)其周圍(wei)的電子組成“極化子”，這些“極化子”在電場(chang)作用下(xia)可以形成電極化。然(ran)後(hou)，通過(guo)製(zhi)備金(jin)屬(shu)鈦與疲勞鈦酸(suan)鍶組(zu)成的異(yi)質結，構(gou)建(jian)出(chu)具有整流效應的元器件。借(jie)助(zhu)強磁場中心穩態(tai)強磁場實驗(yan)裝置(zhi)(SHMFF)超(chao)導(dao)磁體(ti)下超快(kuai)光(guang)學(xue)測(ce)試係統，對該元器件進(jin)行(xing)了(le)細致研究。研究發(fa)現在對該(gai)元器件施(shi)加(jia)負電場時，界麵形成了一個非常(chang)弱的極化；對該元器件施加正(zheng)電場時，界麵形成了一個(ge)非常強的極化。這一(yi)非對稱性關係表明(ming)該器件具有極化整流效(xiao)應，是一種極化二極管，可能成為未來電子器件的基礎元件。據(ju)悉，上(shang)述研究成果已申請發明專利(li)。
