科学家制造温度调谐二极管

德国团队表示，金属硫族卤化物Ag₁₈Cu₃Te₁₁Cl₃在电子应用方面具有巨大潜力

二极管允许电流定向流动。没有它们，现代电子将是不可思议的。直到现在，它们必须由两种具有不同特性的材料制成。

现在，慕尼黑工业大学（TUM）的一个研究团队已经发现了一种新材料，金属硫族卤化物Ag₁₈Cu₃Te₁₁Cl₃，它可以通过简单的温度变化来制造二极管。

他们在《先进材料》杂志上发表了他们的研究成果“一个可切换的单一化合物二极管”。

制造二极管通常包括将两种具有不同性质的半导体材料组合在一起。在大多数情况下，掺杂会产生所需的特性。“我们现在已经发现了一种材料，我们可以通过改变温度使其成为n-导电或p-导电，”TUM创新材料合成与表征教授Tom Nilges说。

研究人员已经能够证明，仅仅几度的温度变化就足以产生这种效应——并且可以在材料内部形成具有温度梯度的功能二极管。

Nilges解释道：“当材料处于室温时，我们有一个完全正常的p导体。如果施加温度梯度，我们可以在受热区域同时产生一个n导体。”应用的一个重要方面：该效应在室温范围内起作用。“要产生二极管，只要局部温度升高几度就足够了——在我们的情况下，温度是从22到35°C。”

对于Nilges，消除对掺杂的需要并不是唯一的优点：“生产出来的每一个二极管都是存在的。我们的材料并非如此：随着温度梯度，二极管也会消失。如果再次需要，这足以产生温度梯度。如果我们考虑二极管的应用范围，例如在太阳能电池或各种电子元件中，这项发明的潜力就显而易见了。”

寻找完美材料需要12年的努力。研究人员在探索热电材料时发现了这类化合物。Nilges解释道：“其他研究小组也在各种材料中发现了这种开关效应，但到目前为止，还没有人能够将其转化为具体的应用。”

作为下一步，研究人员计划展示他们的材料可以通过温度变化来制造晶体管。

照片显示，第一作者Anna Vogel在一个用于确定晶体结构的测量装置前；Janio Venturini（左），汤姆·尼尔斯（右）