| GaN基β辐射伏特效应微电池的优化设计研究 |
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| 引用本文： | 汤晓斌,刘云鹏,丁丁,陈达.GaN基β辐射伏特效应微电池的优化设计研究[J].中国科学:信息科学,2012(4):467-472. |
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| 作者姓名： | 汤晓斌 刘云鹏 丁丁 陈达 |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学材料科学与技术学院核科学与工程系,南京210016 |
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| 基金项目： | 中国博士后科学基金资助项目（批准号：20100481140）;南京航空航天大学基本科研业务费专项科研项目（批准号：Y1065-063） |
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| 摘 要： | β辐射伏特效应同位素微电池具有体积小、工作稳定性好、寿命长、能量密度高、抗干扰性强等优点，逐渐成为微能源研究的方向．本文以半导体物理理论为基础，提出基于宽禁带半导体材料GaN和放射性同位素^147Pm的同位素微电池最优化设计方案．引入对同位素源自吸收效应的考量，通过蒙特卡罗程序MCNP模拟计算β粒子在半导体材料中的输运过程，对同位素源与半导体材料的最优化厚度，半导体材料PN结结深、耗尽区厚度、掺杂浓度，以及电子空穴对的产生及收集情况进行了研究和分析．提出的β辐射伏特效应同位素微电池最优化设计方案可实现：^147Pm单次衰变在能量转换单元中沉积的能量为28．2keV；同位素电池的短路电流密度为1．636μA／cm^2，开路电压为3．16V，能量转化率为13．4％．
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| 关 键 词： | 氮化镓 半导体材料 同位素电池 |
Optimization design of GaN betavoltaic microbattery |
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| Institution: | Tang X B, Liu Y P, Ding D, et al. |
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