[发明专利]一种辐射伏特同位素电池及其制备方法

权利要求书

1.一种辐射伏特同位素电池，其特征在于：所述的辐射伏特同位素电池包括外延硅基肖特基结型换能器件与加载放射源（7），其中，外延硅基肖特基结型换能器件由下至上分别由下电极金属层（1）、N⁺或P⁺型硅基材层（2）、外延N或P型硅层（3）、肖特基势垒金属层（4）、绝缘钝化层（5）、上电极（6）构成。

2.根据权利要求1所述的辐射伏特同位素电池，其特征在于：所述外延硅基肖特基结型换能器件中的N⁺或P⁺型硅基材层（2）掺杂浓度为3×10¹⁹~1×10²⁰cm^-3,厚度为180~520μm；外延N或P型硅层（3）掺杂浓度为5×10¹⁵~5×10¹⁶cm^-3,厚度为6~30μm；肖特基势垒金属层（4）的厚度为20~50nm。

3.根据权利要求1所述的辐射伏特同位素电池，其特征在于：所述下电极金属层（1）和上电极（6）的材料为Au、Ag或Al；肖特基势垒金属层（4）的材料为Pt或Ag。

4.根据权利要求1所述的辐射伏特同位素电池，其特征在于：所述加载放射源（7）中的同位素为³H、⁶³Ni或¹⁴⁷Pm。

5.根据权利要求1所述的辐射伏特同位素电池，其特征在于：所述加载放射源（7）通过电镀或化学吸附与肖特基换能器件势垒金属一体化。

6.权利要求1所述的辐射伏特同位素电池的制备方法，包括如下步骤：

1）选用掺杂浓度3×10¹⁹~1×10²⁰cm^-3的N或P型半导体硅作衬底，进行常规清洗；

2）衬底上LPCVD掺杂外延生长中掺杂N或P型硅，掺杂浓度为5×10¹⁵~3×10¹⁶cm^-3,厚度为6~30μm；

3）在外延层正面图形化溅射势垒金属层，其厚度不超过50nm，并随后掩膜蒸镀Au电极，厚度1~2μm；

4）背面先后分别溅射Ti、Ni和Au，厚度分别优选为10~20nm、10~20nm和1~2μm，进行快速退火使其合金化形成良好欧姆接触，退火温度为380~450℃，退火时间为5~10分钟；

5）划片；

6）选择电镀或化学吸附加载放射性同位素。