[发明专利]夹心并联式外延GaN的PIN型β辐照电池及制备方法

摘要

本发明公开了一种夹心并联式外延GaN的PIN型β辐照电池及制备方法，主要解决当前核电池能量转化率及输出功率低的问题。其包括：并联的上下两个PIN结和β放射源层；下PIN结自上而下依次为，P型欧姆接触电极、P型高掺杂GaN外延层、N型高掺杂4H-SiC衬底、N型低掺杂SiC外延层和N型欧姆接触电极，上PIN结自下而上的结构分布与下PIN结自上而下的结构分布相同；β放射源层夹在上下两个PIN结的P型欧姆接触电极之间，以实现对高能β粒子的充分利用。本发明具有放射源与半导体接触面积大，核原料利用率及能量收集率高，电池输出电压大的优点，可为微小电路持久供电，或为极地、沙漠场合供电。

主权项

一种夹心并联式外延GaN的PIN型β辐照电池，包括：PIN单元和β放射源层，其特征在于：所述PIN单元，采用由上下两个PIN结并联构成；上PIN结自上而下依次为，N型欧姆接触电极(5)、N型高掺杂4H‑SiC衬底(1)、掺杂浓度为1x10¹⁵～2x10¹⁵cm^‑3的N型低掺杂SiC外延层(2)、掺杂浓度为1x10¹⁹～5x10¹⁹cm^‑3的P型高掺杂GaN外延层(3)和P型欧姆接触电极(4)；下PIN结自上而下依次为，P型欧姆接触电极(4)、掺杂浓度为1x10¹⁹～5x10¹⁹cm^‑3的P型高掺杂GaN外延层(3)、掺杂浓度为1x10¹⁵～2x10¹⁵cm^‑3的N型低掺杂SiC外延层(2)、N型高掺杂4H‑SiC衬底(1)和N型欧姆接触电极(5)；所述β放射源层(6)，夹在上下两个PIN结的P型欧姆接触电极(4)之间，以实现对高能β粒子的充分利用。