碳化硅肖特基结式核电池及其制作方法

摘要

本发明公开了一种碳化硅肖特基结式核电池及其制作方法，属于半导体、核物理和微能源领域。该结构依次包括核素6、上电极金属层5、金属黏附层4、势垒金属层3、本征i层2、n⁺型SiC层1、欧姆接触层7、金属过渡层8、金属阻挡层9和下电极金属层10，其中的n⁺型SiC层1和势垒金属层3形成肖特基结。此外，本发明还公开了该结构的制作方法。由于本发明提供的同位素能量转换结构是基于碳化硅基底的肖特基结式的，而不是采用p－n结或p－i－n结式，因此不需要通过离子注入来形成良好的欧姆接触，也不需要通过高温退火来对p型SiC表面进行保护以避免产生沟状的表面结构，从而简化了工艺，相应地降低了制造成本。

主权项

1.一种碳化硅肖特基结式核电池，其特征在于：依次包括上电极金属层(5)、金属黏附层(4)、势垒金属层(3)、本征i层(2)、n+型SiC层(1)、欧姆接触层(7)、金属过渡层(8)、金属阻挡层(9)、下电极金属层(10)；n+型SiC层(1)掺杂浓度为1×1017～1×1018cm-3；本征i层(2)掺杂浓度为1×1014～1×1016cm-3，位于n+型SiC层(1)的正面；本征i层(2)上表面依次排布着势垒金属层(3)、金属黏附层(4)、上电极金属层(5)；势垒金属层(3)的形状可以为圆形、方形等任意形状，面积小于本征i层(2)的面积，且从俯视角度看，其边框被包络于本征i层(2)的边框之内；金属黏附层(4)和上电极金属层(5)形状和大小一致；核素(6)排布在势垒金属层(3)上未被金属黏附层(4)覆盖的区域；欧姆接触层(7)、金属过渡层(8)、金属阻挡层(9)和下电极金属层(10)依次排布于n+型SiC层(1)的背面；本征i层(2)、n+型SiC层(1)、欧姆接触层(7)、金属过渡层(8)、金属阻挡层(9)和下电极金属层(10)的形状和大小一致；欧姆接触层(7)和势垒金属层(3)的材料为Ni或Ti，金属过渡层(8)的材料为Pt或Cu，金属阻挡层(9)和金属黏附层(4)的材料为Cr或Mo或W，下电极金属层(10)和上电极金属层(5)的材料为Au或Ag或Al或Pt。