и низькі струми витоку і високу ефективність перетворення.
У карбід-кремнієвих приладах значно знижено вплив температури. У діапазоні 25 - 150 ° С зміна опору складає всього лише 20% це дуже мале зміна в порівнянні з аналогічним показником рівним 200% і навіть 300% у кремнієвих приладів.
Однак для досягнення необхідних електронних властивостей і високого час життя в SiC, необхідно домогтися високого ступеня структурної досконалості одержуваних кристалів, час життя носіїв заряду зараз становить нс.
В роботі [29] розроблено батарейка на основі діода Шотткі
(малюнок 16). В якості напівпровідникового матеріалу використовувався 4H-SiC, зразок опромінювався платівкою Ni63 з активністю 0,12 мКи. Напруга холостого ходу рівне 0,27 В і щільність струму короткого замикання 25,57 нAcм - 2. Максимальна щільність потужності на виході склала 4,08 нВтсм - 2, а ефективність перетворення склала 1,01%.
Малюнок 16 - Структура 4H-SiC діодів Шоттки
.5.3 Нітрид галію
Нітрид галію - бінарне lt; # 175 src= doc_zip21.jpg / gt;
Малюнок 17? Структура батареї на основі GaN
Використовувалася тонка пластинка нікель - 63 площею 4 х 4 мм2 з активністю 2 мКи. Дослідники встановили, що їх батарейка має достатньо велику напругу холостого ходу і досягає значення більш 1,62 В, а щільність струму короткого замикання дорівнює 16 насме - 2, з ефективністю перетворення 1,13%.
.5.4 Алмаз
Характерною особливістю більшості алмазів є їх люмінесценція при опроміненні ультрафіолетовими, рентгенівськими, катодними і гамма-променями. Алмаз має високу теплопровідність і зазвичай низькою електропровідністю, належить до числа гідрофобних мінералів, є одним з найміцніших матеріалів.
Алмаз хімічно стійкий, не розчиняється в кислотах і розчинах солей; піддається окислювальному розчиненню в розплавах селітри, соди при доступі повітря, пар води, вуглекислого газу, оксиду вуглецю та інших окислюючих реагентів при температурі понад (600-700) ° С; на повітрі при температурі (850-1000) ° С згоряє з утворенням СО2; при (1885 ± 5) ° С без доступу повітря відбувається швидка графитизация алмазу по всьому
обсягом [31]. Наявність напівпровідникових властивостей дозволило використовувати алмаз в електронних вимірювальних приладах. Використання алмазу в якості матеріалу для бетавольтаіческіх батарей дозволяє вирішити проблеми використання високоенергічних радіоізотопних джерел.
Головним достоїнством алмазу є його підвищена радіаційна стійкість, тому створені перетворювачі високоенергетичних електронів не повинні деградувати з плином часу. Найбільший інтерес представляє порогова енергія електронів, достатня для виникнення дефектів в алмазі, - вона становить 165-220 кеВ [32]. Ширина забороненої зони алмазу в 5 разів більше, ніж у кремнію, іноді його навіть відносять до діелектриків. Це означає, що алмаз більш придатний для перетворення енергії високоенергетичних часток.
Головною негативною стороною алмазу є неможливість створення n типу провідності легуванням при нормальних умовах. Провідність n типу проявляється тільки при високих температурах, так як енергія активації домішки висока, а при кімнатній температурі алмаз характеризується власною провідністю. Тому створення бетавольтаіческіх батарей обмежується бар'єрами Шотткі, які в свою чергу володіють великими струмами витоку і маленькою областю просторового заряду, внаслідок чого високоенергійні електрони будуть пролітати цю область, не встигаючи згенерувати електронно-діркові пари.
.6 Визначення областей застосування радіоізотопних джерел живлення
Щільність енергії радіоізотопних батарей порівнянна з літієвими акумуляторами, проте вони володіють значно більшою тривалістю роботи. Радіоізотопні батареї можуть використовуватися в трьох основних напрямках:
в автономному режимі для слабкострумових приладів;
в парі з акумулятором або конденсаторів для приладів, що працюють в імпульсному режимі;
в парі з хімічної батареєю для великих струмів, виступаючи в якості додаткового зарядного пристрою, підвищуючи тим самим надійність і термін використання.
Тривалий термін служби і характеристики роблять їх особливо придатними для таких додатків:
пристрої, де неможлива заміна батареї;
пристрої, в яких розмір є головним чинником;
продуктивність в екстремальних середовищах (космос).
Головною перевагою є наявність постійного потенціалу. Ще одна перевага полягає в тому, що технологія виготовлення бетавольтаічекіх батарей є масштабованої, і джерела можуть бути використані для живлення МЕМС пристроїв і датчиків з низьким енергоспоживанням. Ці датчики можуть здійснювати моніторинг та захист конфіденційних даних, що зберігаються в електронному обладнанні. Промислові процеси часто вимагають автоматичного управління датчиками, які здатні працювати в сув...
