一种基于动态半导体NN/PP同质结的直流发电机及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于动态半导体NN/PP同质结的直流发电机，主要由两片具有不同费米能级同种掺杂类型但不同掺杂浓度的同种半导体材料构成，两片不同掺杂浓度和费米能级的同种半导体层之间相互接触滑动即可得到直流电信号输出。本发明专利技术的发电机无需外接整流或者储能电路即可为各种电子设备和产品提供可再生、清洁能源；且作为基于半导体同质结构的多子器件，器件的内阻在千欧级别，与负载电子电路基于半导体结构的元器件电阻相匹配，从而减少了供电过程中的电量损耗，且通过添加特定的介电层可以大大提高发电电压等性能，器件结构和工艺流程简单、成本低，未来在智能可穿戴设备、物联网等电子电路系统的集成式原位能源供应上有着广阔的发展前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态半导体NN/PP同质结的直流发电机及其制备方法
本专利技术涉及一种基于动态半导体NN/PP同质结的直流发电机及其制备方法，属于新型便携式原位能源供应

技术介绍
近年来随着物联网、可穿戴电子设备、微纳器件等快速发展，传统的发电机无法满足其能源需求。传统的太阳能发电机受太阳光照的限制；电磁发电机受限于大体积的线圈；锂电池等化学电池依赖于外部能源补给；传统纳米发电机受限于位移电流电流密度小充电慢。我们迫切需求一种轻质化、微型化、高电流密度、可持续供应直流电的具有新型物理内涵的发电机。机械能作为环境中最广泛存在的能源形式，不受环境、地域的限制，是原位能源供应最合适的来源。此前专利技术人发现的动态半导体PN异质结发电机为新型的原位能源供应提供了一种全新的平台，但不同半导体的使用以及工艺流程限制了其应用；基于传统发电机原理，采用同种掺杂类型的同种半导体一直无法实现发电。在本专利技术中，我们利用两片具有不同费米能级和同掺杂类型不同掺杂浓度的同种半导体制备了动态半导体NN/PP同质结直流发电机，半导体之间相互接触并滑动即可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态半导体NN/PP同质结的直流发电机，其特征在于，该直流发电机包括两部分，一部分为第一片半导体层(1)，在其背面设有第一电极(2)，正面设有一层介电层(3)；另一部分为第二片半导体层(4)，是与第一片半导体层(1)具有不同费米能级同掺杂类型的同种半导体材料，在第二片半导体层(4)背面设有第二电极(5)，第一片半导体层的介电层侧与第二片半导体层的正面紧密贴合并相互滑动即可产生电输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于动态半导体NN/PP同质结的直流发电机，其特征在于，该直流发电机包括两部分，一部分为第一片半导体层(1)，在其背面设有第一电极(2)，正面设有一层介电层(3)；另一部分为第二片半导体层(4)，是与第一片半导体层(1)具有不同费米能级同掺杂类型的同种半导体材料，在第二片半导体层(4)背面设有第二电极(5)，第一片半导体层的介电层侧与第二片半导体层的正面紧密贴合并相互滑动即可产生电输出。


2.根据权利要求1所述的一种基于动态半导体NN/PP同质结的直流发电机，其特征在于，所述的第一片半导体层(1)以及第二片半导体层(4)均选自硅、砷化镓、铟镓砷、氧化锌、锗、碲化镉、氮化镓、磷化铟、二硫化钼、黑磷、二硒化钨、二碲化钼、二硒化钼、二硫化钨中的一种，且二者为同掺杂类型但不同掺杂浓度的不同费米能级的同种半导体。


3.根据权利要求1所述的一种基于动态半导体NN/PP同质结的直流发电机，其特征在于，所述的介电层(3)选自二氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化铪中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：林时胜，陆阳华，沈闰江，余旭涛，郑浩男，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33