对InAs/GaAsSbII型量子点结构的辐射效应的模拟研究
Guiqiang Yang1,2, Yidi Bao1,2, Xiaoling Chen1,2
1Engineering Research Center for Semiconductor Integrated Technology, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100083, China.
Heliyon
|July 25, 2024
概括
量子点太阳能电池 (QDSC) 与传统的GaAs太阳能电池相比,对太空辐射损伤的抵抗力更强. 然而,低能质子和高流量仍然可以对QDSCs造成重大损害.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 太空工程 太空工程
背景情况:
- 太空探索需要强大的太阳能电池 (SCs),能够抵抗粒子辐射.
- 传统的GaAs SCs在太空辐射下降解,限制了它们的长期性能.
- 量子点太阳能电池 (QDSCs) 提供了更高的理论效率和更好的耐辐射性.
研究的目的:
- 研究质子辐射对InAs/GaAs0.8Sb0.2 QDSCs的影响.
- 为了比较QDSCs与传统GaAsSCs的辐射耐受性.
- 了解辐射参数对SC损伤的影响.
主要方法:
- 使用SRIM程序模拟质子辐射效应.
- 在QDSC和GaAsSC中分析了空缺生成和每原子的位移 (DPA).
- 研究了质子能量的影响,流动性和撞击角度对损伤的影响.
主要成果:
- 在As/GaAs0.8Sb0.2下,在低能质子辐射下,QDSC的空缺空间比GaAs SC的空缺空间少.
- 低能质子和高辐射流动在QDSC中造成了更大的损害.
- 质子撞击角度影响空隙分布,而QD层的数量影响最小.
结论:
- 与GaAsSC相比,InAs/GaAs0.8Sb0.2 QDSCs表现出优越的抗辐射特性.
- 优化辐射条件和了解损伤机制对于QDSC空间应用至关重要.
- 需要进一步的研究,以充分利用QDSC在太空动力系统中的潜力.
