[发明专利]氧化锌PIN型核电池

摘要

本发明公开了属于核能利用技术领域的一种氧化锌PIN型核电池。原理为利用放射源出射粒子的电离作用，在半导体材料中产生大量电子空穴对，电子空穴对在PN结内建电场的作用下发生定向移动，连接电极和负载在回路中即可产生电流。在Al2O3衬底上生长n型ZnO掺杂层‑绝缘层‑p型ZnO掺杂层的PIN器件结构，制作相应的接触电极，将同位素薄片安装到p型接触电极上，并使用Al2O3作为屏蔽材料封装制备完成核电池。由于ZnO材料制备方便，价格低廉，抗辐射性能优异，且由于禁带较宽而具有高的转换效率；Al2O3材料可以对纯β同位素的射线进行有效防护，因此本发明可以比较经济且环境友好的方式提高核电池的能量转换效率和能量密度。

主权项

氧化锌PIN型核电池，其特征在于，电池底部Al2O3衬底表面设有n型掺杂层，n型掺杂层表面设有表面积小于n型掺杂层的绝缘层，绝缘层表面设有p型掺杂层，两个接触电极分别设置在n型掺杂层和p型掺杂层表面上，同位素层设置在p型掺杂层表面上除p型接触电极以外的区域，电池外部使用带有屏蔽材料的电池外壳封装。