[发明专利]一种基于半导体材料的辐射热流调控器件及其应用

权利要求书

1.一种基于半导体材料的辐射热流调控器件，其特征在于，所述辐射热流调控器件包括第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体和第二辐射体相对设置；

所述第一辐射体设有半导体材料层，所述半导体材料层含有本征半导体材料和载流子掺杂浓度小于10¹⁶cm^-3的掺杂半导体材料中的一种或两种；

所述第一辐射体按照如下(a)、(b)、(c)之一的方式设置：

(a)所述第一辐射体由所述半导体材料层构成，所述第一辐射体悬空设置；

(b)所述第一辐射体还包括第一基底，所述第一基底由非金属材料构成，所述半导体材料层覆盖于所述第一基底上，所述第一辐射体悬空设置；

(c)所述第一辐射体还包括第一基底，所述第一基底包括第一金属材料层，所述半导体材料层覆盖于所述第一基底上。

2.如权利要求1所述的辐射热流调控器件，其特征在于，所述第一辐射体和第二辐射体的间距为1nm-10mm，优选为10nm-100μm。

3.如权利要求1所述的辐射热流调控器件，其特征在于，所述半导体材料层的厚度为1nm-100mm；更优选为1nm-1mm；

优选地，所述半导体材料层中，半导体材料的体积占比为30％-100％；

优选地，所述半导体选自硅、锗、磷化镓、砷化镓、砷化铟、硼、碲、硒、氮化镓、氮化铟、氮化铝、三氧化二铝、碳化硅、氧化锌、氮化硅、锑化镓、硫化锌、碲化镉、碲化汞、溴化亚铜、碘化亚铜、碲化铋、硒化铋、硫化铋、碲化砷中的一种或两种以上的组合。

4.如权利要求1所述的辐射热流调控器件，其特征在于，所述第一金属材料层中，金属材料的体积占比为20％以上；优选地，所述金属材料选自银、金和铝中的一种或两种以上的组合；

优选地，所述第一辐射体和第二辐射体之间垂直线中点距所述第一金属材料层的距离为10nm-100mm；

优选地，所述第一基底的厚度为1nm-100mm；

优选地，所述第一金属材料层的厚度为1nm-100mm。

5.如权利要求1所述的辐射热流调控器件，其特征在于，所述第二辐射体设有极性材料层、掺杂半导体材料层中的一种或两种的组合。

6.如权利要求5所述的辐射热流调控器件，其特征在于，所述极性材料层中，极性材料的体积占比为30％-100％；

优选地，所述极性材料选自氯化钠、溴化钾、氯化钾、氟化钡、氟化铯、氟化钙、氟化锂、氮化镓、氧化镁、溴化铯、碘化铯、硫化锌、溴化银、氯化银、立方氮化硼、碳化硅、二氧化硅、六角氮化硼、硒化锌、蓝宝石、碲化镉、二氧化硅中的一种或两种以上的组合；

优选地，所述极性材料层的厚度为1nm-100mm；更优选为1nm-10mm。

7.如权利要求5所述的辐射热流调控器件，其特征在于，所述掺杂半导体层由载流子掺杂浓度大于10¹⁵cm^-3的掺杂半导体材料构成；

优选地，所述半导体选自硅、锗、磷化镓、砷化镓、砷化铟、硼、碲、硒、氮化镓、氮化铟、氮化铝、三氧化二铝、碳化硅、氧化锌、氮化硅、锑化镓、硫化锌、碲化镉、碲化汞、溴化亚铜、碘化亚铜、碲化铋、硒化铋、硫化铋、碲化砷中的一种或两种以上的组合；

优选地，所述掺杂半导体层的厚度为1nm-100mm；更优选为1nm-10mm。

8.如权利要求5所述的辐射热流调控器件，其特征在于，所述第二辐射体还包括第二基底，所述极性材料层、掺杂半导体材料层中的一种或两种的组合覆盖于所述第二基底上；

所述第二基底含有第二金属材料层，所述第二金属材料层中金属材料占比为20％(V/V)以上；优选地，所述金属材料选自银、金和铝中的一种或两种以上的组合；

优选地，所述第一辐射体和第二辐射体之间垂直线中点距所述第二金属材料层的距离为10nm-100mm；

优选地，所述第二金属材料层的厚度为1nm-100mm。