一种基于镍-63源和砷化镓p-n结器件的微型核电池制造技术

本发明专利技术公开了一种基于镍

【技术实现步骤摘要】
一种基于镍
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63源和砷化镓p
‑
n结器件的微型核电池


[0001]本专利技术涉及利用半导体器件将β放射源衰变能直接转化为电能的装置，属于核技术应用领域。

技术介绍

[0002]近年来，以低功率电子器件技术为核心的微机电系统(MEMS)逐渐向体积更小、质量更轻、功率更低、便于移动、低成本和可植入方向发展。目前，微机电系统在深海探测、深空探测、军事国防、生物医疗、环境监测、物联网、心脏起搏器等领域应用广泛。微型电池是微机电系统重要的组成部分。而现有的各种微型电池由于使用寿命短、能量密度低，体积大、需要补充燃料或间断性充电、依赖太阳光等缺点而无法满足微机电系统的工作要求，极大地限制了微机电系统的进一步发展。
[0003]随着微型电池的不断发展，β辐射伏特效应核电池受到了广泛的关注和研究。β放射源、半导体换能器件和电极三部分构成了最简单的β辐射伏特效应核电池。它是利用半导体器件将辐生电子
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空穴对分离后再分别收集到相应的电极，闭合回路中通过电流做功将放射性同位素衰变能转换为电能的装置。目前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于镍
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63源和砷化镓p
‑
n结器件的微型核电池，包括：—镍
‑
63源；—砷化镓p
‑
n结器件，其内部结构依次为:正面铟锡金属氧化物(ITO)薄膜电极层，p型高掺杂砷化镓帽子层，p型砷化镓发射层，n型砷化镓基区层，n型铝砷化镓(Al
0.7
Ga
0.3
As)背散层，n型砷化镓缓冲层，n型砷化镓衬底层和背面金属电极层；—电池防护外壳；—电池正、负极引线。2.如权利要求1所述的基于镍
‑
63源和砷化镓p
‑
n结器件的微型核电池，其中，所述正面铟锡金属氧化物(ITO)薄膜电极层采用场板结构，该电极层的厚度介于5nm～15nm之间且优选厚度为6nm。3.如权利要求1所述的基于镍
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63源和砷化镓p
‑
n结器件的微型核电池，其中，所述p型高掺杂砷化镓帽子层的掺杂碳原子浓度N
A
介于1
×
10
18
/cm3～9
×
10
18
/cm3之间且优选掺杂浓度为4
×
10
18
/cm3，该帽子层的厚度介于0.01μm～0.05μm之间且优选厚度为0.02μm。4.如权利要求1所述的基于镍
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63源和砷化镓p
‑
n结器件的微型核电池，其中，所述p型砷化镓发射层的掺杂碳原子浓度N
A
介于1
×
10
16
/cm3～9
×
10
17
/cm3之间且优选掺杂浓度为4
×
10
17
/cm3，该发射层的厚度介于0.05μm～0.2μm之间且优选厚度为0.1μm。5.如权利要求1所述的基于镍
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63源和砷化镓p
‑
n结器件的微型核...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光辉，刘玉敏，李嘉芯，林坤宇，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：