[发明专利]一种基于砷化镓p-n结器件的β型核电池在审
申请号: | 202111185180.1 | 申请日: | 2021-10-12 |
公开(公告)号: | CN113921161A | 公开(公告)日: | 2022-01-11 |
发明(设计)人: | 张光辉;刘玉敏;林坤宇;桑天贵;王物达;罗朝君 | 申请(专利权)人: | 东华理工大学 |
主分类号: | G21H1/06 | 分类号: | G21H1/06 |
代理公司: | 北京伟思知识产权代理事务所(普通合伙) 11725 | 代理人: | 聂宁乐;付艳红 |
地址: | 344000*** | 国省代码: | 江西;36 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 砷化镓 器件 核电 | ||
1.一种基于砷化镓p-n结器件的β型核电池,包括:
放射源镍-63源;
砷化镓p-n结器件,所述砷化镓p-n结器件的其内部结构依次由正面格栅电极层、p型砷化镓层、n型砷化镓基区层、n型铝砷化镓层、n型砷化镓缓冲层、n型砷化镓衬底层以及背面电极层构成;
焊接在所述正面格栅电极层的金引线;
焊接在所述背面电极层上的金引线;
电池外壳。
2.如权利要求1所述的基于砷化镓p-n结器件的β型核电池,其中,所述放射源镍-63源为薄片状长方体放射源,所述镍-63源的厚度介于2μm~3μm之间且优选厚度为2μm,将所述镍-63源放置在所述砷化镓p-n结器件中所述正面格栅电极层上。
3.如权利要求1所述的基于砷化镓p-n结器件的β型核电池,其中,所述正面格栅电极层采用Au/Zn/Ag/Au复合金属层,在所述p型砷化镓层的上表面依次蒸镀Au金属层、Zn金属层、Ag金属层和Au金属层构成Au/Zn/Ag/Au复合金属层,所述各金属层厚度相同且均为30nm,所述正面格栅电极层的栅宽相同且宽度为0.2mm,栅间距为150μm。
4.如权利要求1所述的基于砷化镓p-n结器件的β型核电池,其中,所述p型砷化镓层的掺杂剂为碳,掺杂碳原子浓度NA为4×1018/cm3,厚度为0.1μm。
5.如权利要求1所述的基于砷化镓p-n结器件的β型核电池,其中,所述n型砷化镓基区层的掺杂剂为硅,掺杂硅原子浓度ND为5×1017/cm3,厚度为3μm。
6.如权利要求1所述的基于砷化镓p-n结器件的β型核电池,其中,所述n型铝砷化镓层材料为Al0.85Ga0.15As,n型掺杂剂为硅,掺杂硅原子浓度ND为2×1018/cm3,厚度为0.4μm。
7.如权利要求1所述的基于砷化镓p-n结器件的β型核电池,其中,所述n型砷化镓缓冲层的掺杂剂为硅,掺杂硅原子浓度ND为3×1018/cm3,厚度为0.5μm。
8.如权利要求1所述一种基于砷化镓p-n结器件的β型核电池,其中,所述n型砷化镓衬底层选用4英寸单面抛光(100)2度偏角n型高掺杂砷化镓基片,n型掺杂剂为硅,掺杂硅原子浓度ND大于1×1018/cm3,采用机械抛光减薄工艺使砷化镓衬底层厚度小于360μm。
9.如权利要求1所述的基于砷化镓p-n结器件的β型核电池,其中,所述背面电极层具有由Ni/Au/Ge/Au复合金属层构成的场板结构,在所述n型砷化镓衬底层下表面依次蒸镀Ni金属层、Au金属层、Ge金属层、Au金属层构成Ni/Au/Ge/Au复合金属层,所述各金属层厚度相同且均为30nm。
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