[发明专利]串联式PIN结构α辐照电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种串联式PIN结构α辐照电池及其制备方法，主要解决现有技术中制作碳化硅辐照电池能量转换效率低、输出电压有限的问题。其由上下两个串联的PIN结构成；上PIN结包括N型外延层欧姆接触电极、N型高掺杂外延层、P型低掺杂外延层、P型高掺杂SiC衬底、P型欧姆接触电极；下PIN结包括N型欧姆接触电极、N型高掺杂SiC衬底、N型低掺杂外延层、P型高掺杂外延层、P型外延层欧姆接触电极；每个PIN结中包含多个沟槽，这两个PIN结通过其外延层欧姆接触电极相接触，上下沟槽镜像对称且相互贯通，每个沟槽内均放置α放射源。本发明具有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。

主权项

一种串联式PIN结构α辐照电池，包括：PIN单元和α放射源，其特征在于：所述PIN单元，采用上下两个PIN结串联构成；上PIN结自下而上依次为N型外延层欧姆接触电极(5)、N型高掺杂外延层(4)、P型低掺杂外延层(3)、P型高掺杂SiC衬底(2)、P型欧姆接触电极(1)；下PIN结自下而上依次为N型欧姆接触电极(10)、N型高掺杂SiC衬底(9)、N型低掺杂外延层(8)、P型高掺杂外延层(7)、P型外延层欧姆接触电极(6)；所述每个PIN结中均设有n个沟槽(11)，其中n≥2；所述上PIN结的N型外延层欧姆接触电极(5)与下PIN结的P型外延层欧姆接触电极(6)接触在一起，使上下PIN结中的沟槽(11)形成镜面对称，相互贯通的一体结构，每个沟槽内均填满α放射源(12)；所述的N型外延层欧姆接触电极(5)选用Ni/Ti合金，其厚度为Ni＝200nm，Ti＝50nm；P型外延层欧姆接触电极(6)选用金属Al，其厚度为Al＝250nm；所述的P型欧姆接触电极(1)与N型欧姆接触电极(10)均采用金属层Ni，Ni金属层的厚度为300～350nm。