[发明专利]一种基于镍-63源和砷化镓p-n结器件的微型核电池

权利要求书

1.一种基于镍-63源和砷化镓p-n结器件的微型核电池，包括：

—镍-63源；

—砷化镓p-n结器件，其内部结构依次为:正面铟锡金属氧化物(ITO)薄膜电极层，p型高掺杂砷化镓帽子层，p型砷化镓发射层，n型砷化镓基区层，n型铝砷化镓(Al_0.7Ga_0.3As)背散层，n型砷化镓缓冲层，n型砷化镓衬底层和背面金属电极层；

—电池防护外壳；

—电池正、负极引线。

2.如权利要求1所述的基于镍-63源和砷化镓p-n结器件的微型核电池，其中，所述正面铟锡金属氧化物(ITO)薄膜电极层采用场板结构，该电极层的厚度介于5nm～15nm之间且优选厚度为6nm。

3.如权利要求1所述的基于镍-63源和砷化镓p-n结器件的微型核电池，其中，所述p型高掺杂砷化镓帽子层的掺杂碳原子浓度N_A介于1×10¹⁸/cm³～9×10¹⁸/cm³之间且优选掺杂浓度为4×10¹⁸/cm³，该帽子层的厚度介于0.01μm～0.05μm之间且优选厚度为0.02μm。

4.如权利要求1所述的基于镍-63源和砷化镓p-n结器件的微型核电池，其中，所述p型砷化镓发射层的掺杂碳原子浓度N_A介于1×10¹⁶/cm³～9×10¹⁷/cm³之间且优选掺杂浓度为4×10¹⁷/cm³，该发射层的厚度介于0.05μm～0.2μm之间且优选厚度为0.1μm。

5.如权利要求1所述的基于镍-63源和砷化镓p-n结器件的微型核电池，其中，所述n型砷化镓基区层的掺杂硅原子浓度N_D介于1×10¹⁵/cm³～9×10¹⁶/cm³之间且优选掺杂浓度为4×10¹⁶/cm³，该基区层的厚度介于1.5μm～4μm之间且优选厚度为3μm。

6.如权利要求1所述的基于镍-63源和砷化镓p-n结器件的微型核电池，其中，所述n型铝砷化镓(Al_0.7Ga_0.3As)背散层的掺杂硅原子浓度N_D介于1×10¹⁶/cm³～9×10¹⁷/cm³之间且优选掺杂浓度为4×10¹⁷/cm³，该背散层的厚度介于0.3μm～0.5μm之间且优选厚度为0.4μm。

7.如权利要求1所述的基于镍-63源和砷化镓p-n结器件的微型核电池，其中，所述n型砷化镓缓冲层的掺杂硅原子浓度N_D介于1×10¹⁸/cm³～9×10¹⁸/cm³之间且优选掺杂浓度为4×10¹⁸/cm³，该缓冲层的厚度介于0.3μm～0.8μm之间且优选厚度为0.5μm。

8.如权利要求1所述的基于镍-63源和砷化镓p-n结器件的微型核电池，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，掺杂硅原子浓度N_D大于1×10¹⁸/cm³，该衬底层的厚度介于150μm～300μm之间且优选厚度为200μm。