[发明专利]一种氮化镓太阳能同位素复合型微电池及其制作方法

权利要求书

1.一种氮化镓太阳能同位素复合型微电池，其特征在于结构为：

光学增透膜/蓝宝石基片/P型GaN外延生长层/N型GaN外延生长层/P型GaN外延生长层/同位素放射层；

其中：光学增透膜为0.2μm的SiO₂薄膜；

蓝宝石基片的厚度为0.1-1mm，双面抛光；

内层P型GaN外延生长层的厚度为0.3-0.5μm，掺杂浓度为10^16-17cm^-1的Si；

N型GaN外延生长层的厚度为2-5μm，掺杂浓度为10^18-19cm^-1的Mg；

外层P型GaN外延生长层的厚度为0.2-0.5μm，掺杂浓度为10^16-17cm^-1的Si；

同位素放射性层为⁶³Ni金属，采用镀制法的厚度为1-2μm，采用紧固法的厚度为20-100μm。

2.一种氮化镓太阳能同位素复合型微电池的制作方法，其特征在于具体步骤如下：

1)以蓝宝石为基底，采用射频磁控反应溅射法制备工艺，在其一侧镀厚度为0.2μm的SiO₂光学增透膜；

2)然后对基底进行清洗，氢气环境下900℃温度下处理20分钟，在基底另一侧利用金属有机物化学气象沉淀工艺，根据10^16-19cm^-1的掺杂浓度依次生长0.3-0.5μm的内层P型GaN外延生长层、2-5μm的N型GaN外延生长层、0.2-0.5μm的外层P型GaN外延生长层，形成两个背靠背PN结；

3)采用是电镀工艺，在外层P型GaN外延生长层上镀制厚度为1-2μm的同位素⁶³Ni金属，或采用紧固法在外层P型GaN外延生长层上，将厚度为20-100μm固态⁶³Ni金属片紧固于半导体材料表面；

4)在两个P型和N型区域刻蚀电机镀制空间，然后进行电极的镀制和压线工艺，将两个P型区电极并联作为复合型微电池的电源正极，一个N型电极作为复合型微电池的电源负极。

3.如权利要求2所述的一种氮化镓太阳能同位素复合型微电池的制作方法，其特征在于：N型GaN外延生长层的Ga、N和Si源分别为TMGa、NH₃和SiH₄，流量分别为30Sccm、5000Sccm和100-180Sccm；P型GaN外延生长层的Ga、N和Mg源分别为TMGa、NH₃和Cp2Mg，流量分别为15、4000和200-260Sccm；生长时反应室压强为100T。