整流回路は交流を直流に変換する重要なコンポーネントとして、エネルギー収集マイクロシステムにおいて重要な役割を果たしている。従来のシリコンまたはゲルマニウムベースの整流ダイオードは、その特殊な製造プロセスによりシステムの集積を妨げている。一方、金属酸化物ダイオードは簡単な製造技術によりシステム集積の面で優位性を示している。酸化物半導体の酸素空孔欠陥はデバイスの電気的性能に大きな影響を与えるため、酸素空孔濃度の調整によりダイオードの性能を効果的に制御できる。本研究では、スパッタリング工程中の酸素流量を調整することでInGaZnO薄膜中の酸素空孔濃度を効果的に制御した。実験結果は、このダイオードが1 Vの電圧で43.82 A·cm^-2の順方向電流密度を持ち、整流比は6.94×10⁴であり、1 kHz、5 Vの入力正弦波信号を高効率で整流できることを示しており、エネルギー変換および管理における大きな可能性を示している。酸素空孔の制御により、整流ダイオード性能の最適化に向けた考え方と方法を提供する。

InGaZnO;ショットキ障壁ダイオード;酸素空孔;整流性能