一种PIN结β核电池及其制备方法和电池组技术

本发明专利技术公开了一种PIN结β核电池及其制备方法和电池组，制备方法包括以下步骤：S1、在蓝宝石衬底上，通过金属有机化学气相沉积生长GaN外延片，获得蓝宝石基底的p

【技术实现步骤摘要】
一种PIN结
β
核电池及其制备方法和电池组


[0001]本专利技术涉及半导体器件
，具体涉及一种PIN结β核电池及其制备方法和电池组。

技术介绍

[0002]β辐射伏特效应同位素核电池是利用β放射源袞变产生的电子与半导体材料发生相互作用，形成电子
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空穴对，在半导体自身内建电场下发生定向移动产生电流的能量转换装置。它具有寿命长、体积小、输出稳定、能量密度高、抗干扰性强等优点，是微机电系统的理想电源。
[0003]基于GaN等宽禁带半导体材料材料的β辐射伏特效应核电池表现出较高的开路电压，较高的能量转换效率和较强的抗辐照能力，因而备受研究者关注。另一方面，为了获得高功率的核电池器件，相比优化换能材料和器件结构设计来进一步提升单个器件性能，对器件进行串并联集成是目前更为高效可行的一种方法。
[0004]现有器件制备和集成方法中，单个器件体积无法进一步缩小，超薄换能材料无法稳定制备，导致集成密度低，输出功率无法实质性提高。为了获得高性能的p
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n结构微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PIN结β核电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在蓝宝石衬底上，通过金属有机化学气相沉积生长GaN外延片，获得蓝宝石基底的p
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n型GaN薄膜；S2、采用激光剥离去除蓝宝石衬底获得p
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n型GaN薄膜；S3、将步骤S2获得的p
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n型GaN薄膜制备成GaN基p
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n二极管；S4、将步骤S3获得的GaN基p
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n二极管与β辐射源薄膜组装形成PIN结β核电池。2.根据权利要求1所述的一种PIN结β核电池的其制备方法，其特征在于，步骤S1中，金属有机化学气相沉积以高纯氨气作为氮源，三甲基镓作为镓源，氢气作为载气。3.根据权利要求1所述的一种PIN结β核电池的其制备方法，其特征在于，步骤S1中，GaN外延片的结构由下到上依次为含GaN基的缓冲层，SiH4做掺杂剂的n型GaN层，非故意掺杂的本征型GaN层，以及Mg掺杂的p型GaN层。4.根据权利要求1所述的一种PIN结β核电池的其制备方法，其特征在于，步骤S2中的具体过程如下：先将GaN粘附于硅基底上，以紫外波长脉冲激光入射蓝宝石基底和GaN功能层交界面实现剥离蓝宝石衬底，然后再加热使GaN与硅基底脱离。5.根据权利要求1所述的一种PIN结β核电池的其制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周春林，王旭，吴巍伟，李培咸，邓志勇，杨毓枢，陈桎远，何川，冯焕然，徐盼，李成业，张劲松，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
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