串联夹心式外延GaN的PIN型α辐照电池及制备方法

摘要

本发明公开了一种串联夹心式外延GaN的PIN型α辐照电池及制备方法，主要解决当前核电池能量转化率及输出功率低的问题。其包括：串联的上、下两个PIN结和α放射源层；上PIN结自下而上依次为N型外延层欧姆接触电极、N型GaN外延层、P型SiC外延层、P型SiC衬底、P型欧姆接触电极；下PIN结自下而上依次为N型欧姆接触电极、N型SiC衬底、N型SiC外延层、P型GaN外延层和P型外延层欧姆接触电极；α放射源层夹在上下两个PIN结的外延层欧姆接触电极之间，以实现对高能α粒子的充分利用。本发明具有放射源与半导体接触面积大，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

一种串联夹心式外延GaN的PIN型α辐照电池，包括：PIN单元和α放射源层(11)，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)、掺杂浓度为2×10¹⁹～5×10¹⁹cm^‑3的N型GaN外延层(4)、掺杂浓度为1×10¹⁵～5×10¹⁵cm^‑3的P型SiC外延层(3)、P型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SiC衬底(9)、掺杂浓度为1×10¹⁵～5×10¹⁵cm^‑3的N型SiC外延层(8)、掺杂浓度为2×10¹⁹～5×10¹⁹cm^‑3的P型GaN外延层(7)、P型外延层欧姆接触电极(6)；所述α放射源层(11)，夹在上PIN结的N型外延层欧姆接触电极(5)与下PIN结P型外延层欧姆接触电极(6)之间，以实现对高能α粒子的充分利用。