Caratterizzazione di batterie innovative tramite l’utilizzo di un flusso controllato di elettroni al SEM

In questo lavoro viene presentata la caratterizzazione sperimentale e numerica di un prototipo di cella betavoltaica basata su un contatto Schottky rGO/Si. Il dispositivo `e stato investigato mediante irraggiamento con un fascio di elettroni a energie comprese tra 5 e 30 keV, analizzando le curve corrente–tensione e stimando i principali parametri elettrici caratteristici. I risultati mostrano la generazione di corrente in presenza di radiazione incidente, con valori di tensione a circuito aperto dell’ordine di alcune decine di millivolt, ma con e cienze di conversione estre mamente basse. Il confronto tra la corrente attesa, stimata a partire dalla produzione teorica di coppie elettrone–lacuna, e quella e ettivamente raccolta evidenzia signi cative ine cienze nel processo di separazione e trasporto dei portatori. Un’analisi degli spettri di raggi X secondari conferma l’e ettiva interazione degli elettroni nel il substrato di silicio. Le piattaforme di si mulazione e calcolo numerico Geant4 e COMSOL Multiphysics hanno permesso di ricostruire il pro lo di generazione e il comportamento elettrico ideale del dispositivo, mettendo in luce il ruolo critico della ricombinazione e delle limitazioni strutturali legate alla geometria della giun zione. I risultati indicano che il limite prestazionale del prototipo `e principalmente riconducibile a ine cienze nella raccolta dei portatori piuttosto che a una mancata generazione degli stessi.