具有保护环结构的微型核电池及其制作方法

摘要

本发明公开了一种PN结或PIN结式的微型核电池及其制备方法，属于半导体、核物理和微能源领域。该电池在传统的PN结或PIN结式微型核电池的基础上，在p+型半导体层5的外围环形区域设计有一个保护环6；同时在保护环6上方有一个保护环接触电极8将电信号引出；此外，也公开了改核电池的制作方法。本发明公开的微型核电池，保护环的加入抑制了表面漏电、界面态电流对辐生电流的影响，间接提高了开路电压，同时增大了器件对低能量放射源的灵敏度，从而改善器件能量转换效率。

主权项

1.一种具有保护环结构的微型核电池，依次包括同位素(10)、上电极金属层(9)、p+型半导体层(5)、本征层(4)、n+型半导体层(3)、金属黏附层(2)、下电极金属层(1)；本征层(4)下方依次为大小形状一致的n+型半导体层(3)、金属黏附层(2)和下金属电极层(1)，n+型半导体层(3)的掺杂浓度在1×1016～1×1021cm-3，其特征在于：还包括保护环接触电极(8)、钝化层(7)、保护环(6)；所述的本征层(4)的掺杂浓度5×1010～1×1015cm-3，厚度为300μm～550μm；p+型半导体层(5)位于本征层(4)上部，形状为圆形、方形等任意形状，掺杂浓度在1×1016～1×1020cm-3，厚度大于0.1μm；保护环(6)位于本征i层(4)上部p+型半导体层(5)的外围环形区域，保护环(6)内环和p+型半导体层(5)外环间距为30μm～200μm；保护环接触电极(8)位于保护环(6)上方，且形状大小与保护环(6)相同；上电极金属层(9)为排布于p+型半导体层(5)上方的环形，且其外边框和p+型半导体层(5)的外边框一致；钝化层(7)覆盖本征层(4)上方除上电极金属(9)和保护环接触电极(8)之外的所有区域；同位素(10)覆盖钝化层(7)上方上电极金属层(9)形成的圆环内部。