чних застосувань. Очікується, що вихідна потужність сягатиме 10 мкВт/см2 [54]. Робота повинна була завершитися в 2013 році, на даний момент немає ніякої інформації про результати роботи.
В даний час Widetronix пропонує бетабатарейкі Firefli ™. Існує дві моделі цього пристрою, які монтуються в металевий корпус.T: Батарея має на виході потужність від 10 до 1000 НВТ, в якості ізотопу використовується тритій, термін служби складає 12 років, напруга розімкнутого ланцюга становить від 2 до 6 В.Н: Відмінність цієї батарейки складається у використовуваному радіоізотопів, в цій моделі використовується нікель - 63. Цей ізотоп дозволяє збільшити термін служби до 100 років. Початкова вихідна потужність може бути від 5 до 500 НВТ, з напругою розімкнутого ланцюга від 2 до 6 В. Зразок бетабатарейкі Firefli ™ показаний на малюнку 62.
Малюнок 62 - Зразок бетабатарейкі Firefli ™
З 2013 року фірма здійснює випуск surface mount package. Обсяг корпусу батарейки складає 10 x 8.5 х 2 мм. Крім того, корпус дозволяє збільшити вихідну потужність за рахунок послідовного з'єднання при мінімальному обсязі.
Прилади Widetronix успішно інтегровані в електронні пристрої. Приклади цих пристроїв показані на малюнку 63.
Малюнок 63 - Приклад використання бевольтаіческой батареї
Наприклад, в електронний годинник або мікроконтролер. Бетавольтаіческая батарейка забезпечує харчування для виконання певних функцій. Мікроконтролер може бути в поєднанні з датчиками збору, зберігання або передачі інформації. Крім того, використання такого джерела живлення забезпечує впевненість у тому, що пристрої будуть працювати більше 10 років.
. 1 Висновки на чолі
Проаналізовано існуючі на сьогоднішній день комерційно доступні варіанти бетавольтаіческіх батарей. Показано, що на сьогоднішній день у світі тільки дві фірми випускають бетавольтаіческіе батареї. Випускаються бетавольтаіческіе батареї на сьогоднішній день не підходять для основного живлення електричних пристроїв.
9. Складання рекомендацій щодо поліпшення параметрів автономного джерела живлення
. 1 Структури автономних джерел живлення
Для складання рекомендацій кремнієвих структур представлені три варіанти структур, відповідні напівпровідникової технології (малюнок 64). Структури повинні бути радіаційно-стійкі для діапазону енергій бета-джерела нікель - 63. Для зменшення опору бази і збудження носіїв заряду з двох сторін доцільно потонемо пластину до товщини 10-40 мкм (малюнок 64 А). C іншого боку, збір згенерованих носіїв заряду буде найбільш ефективним на структурах, в яких найбільш ефективно використовується радіоактивне джерело. Враховуючи, що бета-частинки нікелю - 63 відчувають самопоглинання, а максимальна глибина виходу частинок не перевищує 40 мкм, доцільно використовувати мікроканальную кремній або формувати щілини товщиною до 10-40 мкм (малюнок 64 B). Тут постає технологічна задача заповнення радіоактивним джерелом щілин без пустот, що вимагає додаткового підшару перед нанесенням нікелю [55]. Нарешті, третій варіант структур передбачає створення крім pn переходу ще перехід метал-оксид-напівпровідник (малюнок 64 С).
З точки зору технології найбільш простим варіантів є структура з утонённой базою (малюнок 64 А). Тут на кремнієвій пластині n- створюється шар n +, потім проводиться шліфування пластини до товщини близько 10-15 мкм із збереженням обідка, який дозволяє механічно тримати всю структуру. Потім проводиться або дифузійне легування або іонна імплантація атомів бору для створення тонкого підшару p +. У висновку проводиться осадження і вжигание 63Ni на обидві сторони пластини. Таким чином, досягається ефект генерації носіїв заряду в ОПЗ від двох бета-джерел - зверху і знизу структури, що має підвищити її ефективність у два рази.
Також для поліпшення параметрів автономного джерела живлення необхідно використовувати сучасне технологічне обладнання, наприклад, установку для нанесення фоторезиста аерозольним методом.
Малюнок 64? Варіанти кремнієвих структур бетавольтаіческіх елементів: - структура з утонённой базою, B - структура з щілинами, C - двостороння структура з оксидом. Штрихуванням показаний радіоактивне джерело нікель - 63
До достоїнств описаної структури можна віднести не тільки просту технологію виготовлення, але також і можливість створити мікрозборку з пластин для підвищення напруги джерела живлення. Недоліками такої структури є низький вихід придатних виробів, оскільки при стоншування пластин стають крихкими, також після шліфування виникають великі струми витоку в структурі, що знижує її...
