Efekt tribowoltaiczny
Efekt trybowoltowy jest efektem generowania tryboprądu na ślizgającym się interfejsie półprzewodników ( złącze PN ) lub ślizgającym się interfejsie półprzewodnik i metal ( złącze Schottky'ego ), co po raz pierwszy zaproponowali Wang et al . w 2018 r. Kiedy półprzewodnik typu P przesuwa się po półprzewodniku typu N , energia „kwantowa”, nazywana również „bindingtonem”, zostanie uwolniona na granicy faz w wyniku tworzenia nowych wiązań chemicznych. Uwolniona energia może wzbudzić pary elektron-dziura na interfejsie, które są dalej rozdzielane i przemieszczane z jednej strony na drugą pod wpływem pola elektrycznego wbudowanego na interfejsie półprzewodnikowym, generując prąd stały w obwodzie zewnętrznym.
Nomenklatura
Generowanie tryboprądu na ślizgającym się złączu PN lub złączu Schottky'ego jest analogiczne do generowania fotoprądu w efekcie fotowoltaicznym , dlatego Wang i in .
Dowody eksperymentalne
Efekt trybowoltowy został zweryfikowany doświadczalnie zarówno w skali makro, jak i nano. Stwierdzono, że prąd stały można wytworzyć przesuwając typu N po próbkach Si typu P , a kierunek tryboprądu jest zależny od kierunku wbudowanego pola elektrycznego w PN i Schottky'ego .
Zjawisko tribowoltaiczne na granicy faz ciecz-ciało stałe
Efekt trybowoltowy może wystąpić nie tylko na granicy faz ciało stałe-ciało stałe, ale także na granicy faz roztwór wodny i ciało stałe półprzewodnikowe, w których wodny roztwór jest uważany za ciekły półprzewodnik. Kiedy kropelka wody ślizga się po powierzchni półprzewodnika , wbudowane pole elektryczne będzie istniało na interfejsie z powodu różnicy poziomów Fermiego , a niektóre cząsteczki wody zetkną się ze świeżą powierzchnią, tworząc wiązania chemiczne i uwalniania energii oraz uwolnionej energii „kwantowej”, zwanej także „wiązaniem”. Jeśli ciecz zacznie się ślizgać po powierzchni stałego półprzewodnika, wiązanie zostanie uwolnione, a pary elektron-dziura zostaną wzbudzone na granicy faz. Napędzane wbudowanym polem elektrycznym pary elektron-dziura są rozdzielane i przemieszczają się z jednej strony na drugą, generując ciągły prąd stały w obciążeniu zewnętrznym. Efekt trybowoltowy na granicy faz ciecz-ciało stałe został również zweryfikowany eksperymentalnie przez Wanga i in.