新型基于地质的等离子TFET,具有高校正效率,用于2.45GHz微波无线弱能传输
Weifeng Liu1,2, Sihan Bi1,2, Jianjun Song1,2
1School of Microelectronics, Xidian University, Xi'an 710071, China.
Micromachines
|January 23, 2024
概括
这项研究引入了一种新的道场效应晶体管 (TFET) 整流器,用于增强无线电力传输. 新的TFET设计显著提高了整流效率,特别是在低功率条件下,满足商业需求.
科学领域:
- 电气工程和应用物理学
- 半导体设备物理 半导体设备物理
- 无线电力传输技术 无线电力传输技术
背景情况:
- 传统设备的低整形效率阻碍了微波能量收获的弱点.
- 在低能量密度的场景中,无线电力传输的商业要求没有得到满足.
- 道场效应晶体管 (TFET) 提供了潜在的优势,因为它们的下值波动 (<60 mV/dec) 和电流特性.
研究的目的:
- 为2.45GHz微波无线弱能传输设计和模拟一个改进的整流器装置.
- 提高整改效率,特别是在能量密度较低的条件下.
- 评估性能与现有的商业设备和PNPN-TFET相比.
主要方法:
- 基于PNPN结构TFET的嵌入式n+强度合层的双门等离子直流器TFET的设计.
- 使用Silvaco TCAD 2018的混合模式模块进行设备模拟.
- 在-10 dBm输入功率下对正效率的分析.
主要成果:
- 拟议的双门等离子直流器TFET在-10dBm下实现了44.12%的正正效率.
- 与基线PNPN-TFET相比,这代表了10.61%的改善.
- 在能量密度较低的区域,效率通常比商业HSMS设备高出10%以上.
结论:
- 新型双门等离子直流器TFET在微波能量采集较弱的情况下显示出显著的优势.
- 该设备的设计有效地解决了在低能量密度环境中的传统整流器的局限性.
- 这种基于TFET的整流器显示出在无线电力传输系统中商业应用的巨大潜力.
