硅半导体在电器中无处不在，在日常生活中发挥着重要作用。然而，在超过300°C的高温环境中，如地下资源钻探、太空探索和发动机外围设备，由于硅器件的工作温度范围有限而需要更优越性能的半导体材料。
宽带隙半导体是高温电子器件的首选。目前，氮化铝（AlN）晶体是高温器件最具吸引力的材料之一，因为与其他半导体相比，其具有更大的带隙能量。
许多研究已经报道了可以在高于室温的温度下工作的AlN二极管和晶体管。然而，由于与电气表征系统相关的技术问题，这些AlN器件的最高工作温度被限制在500°C或更低。
最近，日本筑波大学利用一种能在高达900°C温度下工作的新型电表征系统，制造和评估了高质量AlN层状二极管和晶体管。研究人员成功演示了二极管在827°C下的工作，超过了以往的所有记录（727°C）。此外，AlN器件中的镍电极即使在827°C下也保持稳定。值得注意的是，这些AIN器件实际上是可行的，因为AlN层生长在大的、低成本的蓝宝石衬底上。此外，AlN器件表现出简单的结构。
这项研究为可在恶劣环境（>800°C）中运行的半导体铺平了道路。这些AlN器件有望应用于地下采矿、钢铁生产、太空探索和航空等高温行业。
这项研究以题名“Temperature dependence of electrical characteristics of Si-implanted AlN layers on sapphire substrates”发表在《应用物理快报》上。
论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.35848/1882-0786/acdcde
