[发明专利]高能量密度放射性同位素微电源

权利要求书

1.一种构建非晶固态高能量密度微放射性同位素电源设备的方法，所述方法包括：

将至少一种半导体材料与至少一种放射性同位素材料结合以提供预伏打半导体合成物；

将所述预伏打半导体合成物沉积至微腔室，其中，所述微腔室形成在高能量密度微放射性同位素电源设备的底部部分中，所述高能量密度微放射性同位素电源设备的所述底部部分包括布置在所述微腔室底部中的第一电极；

将所述高能量密度微放射性同位素电源设备的顶部部分布置至所述高能量密度微放射性同位素电源设备的所述底部部分上，覆盖所述微腔室，以提供所述高能量密度微放射性同位素电源设备的装配主体，所述高能量密度微放射性同位素电源设备的所述顶部部分包括布置在所述微腔室顶部处的第二电极；

加热所述装配主体至一温度，在所述温度下，所述预伏打半导体合成物将在所述微腔室内液化，使得所述至少一种半导体材料与所述至少一种放射性同位素材料被彻底地和均匀地混合以提供液态合成混合物；以及

冷却所述装配主体和所述液态合成混合物，使得所述液态合成混合物固化以提供固态合成伏打半导体，以及由此提供固态高能量密度微放射性同位素电源设备。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将至少一种掺杂物与所述至少一种半导体材料以及所述至少一种放射性同位素材料结合，以提供所述预伏打半导体合成物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，加热所述装配主体包括：加热所述装配主体至一温度，在这一温度下，所述预伏打半导体合成物将液化，使得所述至少一种半导体材料、至少一种放射性同位素材料、以及至少一种掺杂物彻底地和均匀地混合以提供液态合成混合物。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述装配主体被加热至所述预伏打半导体合成物将液化的温度时，对所述装配主体施加压接处理，以在所述高能量密度微放射性同位素电源设备的所述顶部部分和所述底部部分之间形成“防漏”密封。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述第一和第二电极中的至少一者的接界表面上提供纳米结构以增大所述固态合成伏打半导体与所述第一和第二电极中的至少一者的表面体积比，使得所述固态高能量密度微放射性同位素电源设备的转换效率更高。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

构建所述第一电极使之包括从所述第一电极的基部延伸的梳状指；以及

构建所述第二电极使之包括从所述第二电极的基部延伸的梳状指，使得所述第一电极梳状指与所述第二电极梳状指相互插入，并且在相互插入的所述第一和第二电极梳状指之间设置间隙，在所述间隙中布置所述固态合成伏打半导体，使得所述固态合成伏打半导体与所述第一和第二电极的表面体积比增大，致使所述固态高能量密度微放射性同位素电源设备的转换效率更高。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固态高能量密度微放射性同位素电源设备能够工作而至少在0摄氏度和250摄氏度之间的温度提供电压。