4H-SiC肖特基微型同位素电池

• 作者: 乔大勇 姚贤旺 李晓莹 臧博 高鹏
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: MEMS 辐生伏特效应 微电池 4H-SiC 63Ni放射源 肖特基
• 年，卷（期）: 2010,（3）
• 所属期刊栏目: MEMS器件与技术
• 页码范围: 157-162
• 页数: 6页
• 分类号: TN304.24
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-4776.2010.03.006

摘要

半导体同位素电池由于其寿命长、集成性优良、环境适应性强等特点成为解决MEMS能源问题的理想手段.利用4H-SiC材料的宽禁带特性,制造了4H-SiC肖特基同位素电池.对电池的耗尽层厚度以及掺杂浓度进行了优化设计,对肖特基金属进行了选择.使用4 mCi/cm2的63Ni作为同位素电池的放射源对制造的同位素电池进行了测试.测试结果表明,该同位素电池可以获得31.3 nW/cm2的功率密度、0.5 V的开路电压、3.13 × 10-8 A/cm2的短路电流密度和1.3%的转换效率.将电池的输出特性和硅基的平板型、3D结构电池输出特性进行了比较,证明4H-SiC肖特基同位素电池能够获得较高的功率密度.电池的性能可通过提升势垒高度、提高工艺质量、更换同位素等方式得到提高.