[发明专利]一种电磁能量转化装置

说明书

本申请涉及一种电磁能量转化装置，包括：彼此独立且彼此接触的顶部结构和底部结构，其中所述顶部结构和底部结构之间形成静态范德华接触异质结；其中至少所述顶部结构或所述底部结构之一包括第一半导体层，并且在所述第一半导体层的两侧设有分别位于所述顶部结构和所述底部结构中的第一金属层和第二金属层；当至少部分彼此接触的所述顶部结构和所述底部结构受到压力时，所述电磁能量转化装置配置为将环境中的电磁能量转化为电能。

技术领域

本申请涉及一种能量转化装置，特别地涉及一种基于静态范德华接触异质结的电磁能量转化装置。

背景技术

电磁能量转化装置是一种将电磁波信号转化为例如电信号的装置。这种装置可以体现为直流发电机，或电磁辐射探测器等。

传统的将电磁能量转化为电信号的器件一般是整流天线。常见的整流天线由天线、阻抗匹配电路、整流滤波电路组成，结构复杂，制备繁琐，且通常用于将高频电磁波信号转化为直流信号。例如，将微波频段的电磁波信号转化为直流信号时，整流天线的转化效率能达到80％以上，但相应的结构也非常复杂。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本申请提出了一种电磁能量转化装置，包括：彼此独立且彼此接触的顶部结构和底部结构，其中所述顶部结构和底部结构之间形成静态范德华接触异质结；其中至少所述顶部结构或所述底部结构之一包括第一半导体层，并且在所述第一半导体层的两侧设有分别位于所述顶部结构和所述底部结构中的第一金属层和第二金属层；当至少部分彼此接触的所述顶部结构和所述底部结构受到压力时，所述电磁能量转化装置配置为将环境中的电磁能量转化为电能。

特别的，其中所述顶部结构包括针形的所述第一金属层，所述底部结构包括所述第一半导体层、位于所述第一半导体层下方的所述第二金属层以及位于所述第二金属层下方的下衬底；其中所述第一金属层与所述第一半导体层上表面接触。

特别的，其中所述顶部结构包括所述第一金属层，所述底部结构包括所述第二金属层以及位于所述第二金属层上方的所述第一半导体层；其中所述第一金属层下表面与所述第一半导体层上表面接触。

特别的，其中所述顶部结构包括所述第一金属层以及位于所述第一金属层下方的所述第一半导体层；所述底部结构包括所述第二金属层；其中所述第一半导体层的下表面与所述第二金属层的上表面接触。

特别的，其中所述顶部结构包括所述第一金属层以及位于所述第一金属层下方的所述第一半导体层；所述底部结构包括所述第二金属层以及位于所述第二金属层上方的第二半导体层；其中所述第一半导体层的下表面与所述第二半导体层的上表面接触。

特别的，其中所述顶部结构包括所述第一金属层以及位于所述第一金属层下方的绝缘层；所述底部结构包括所述第二金属层以及位于所述第二金属层上方的所述第一半导体层；其中所述绝缘层的下表面与所述第一半导体层的上表面接触。

特别的，其中所述顶部结构包括所述第一金属层；所述底部结构包括所述第二金属层、位于所述第二金属层上方的所述第一半导体层以及位于所述第一半导体层上方的绝缘层；其中所述第一金属层的下表面与所述绝缘层的上表面接触。

特别的，其中所述顶部结构包括所述第一金属层、位于所述第一金属层下方的所述第一半导体层以及位于所述第一半导体层下方的绝缘层；所述底部结构包括所述第二金属层；其中所述绝缘层的下表面与所述第二金属层的上表面接触。

特别的，其中所述顶部结构包括所述第一金属层以及位于所述第一金属层下方的所述第一半导体层；所述底部结构包括所述第二金属层以及位于所述第二金属层上方的绝缘层；其中所述第一半导体层的下表面与所述绝缘层的上表面接触。

特别的，其中所述顶部结构包括所述第一金属层、位于所述第一金属层下方的所述第一半导体层以及位于所述第一半导体层下方的绝缘层；所述底部结构包括所述第二金属层以及位于所述第二金属层上方的第二半导体层；其中所述绝缘层的下表面与所述第二半导体层的上表面接触。