Nanowire betavoltaic nuclear battery
纳米线贝塔伏特核电池
基本信息
- 批准号:520819-2017
- 负责人:
- 金额:$ 1.82万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Engage Grants Program
- 财政年份:2017
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2017-01-01 至 2018-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Betavoltaic devices use energetic electrons (beta particles) to create electron-hole pairs in a semiconductor byimpact ionization for direct generation of electrical power. Betavoltaics provide compact, long-life, and highenergy density devices for nanowatt to microwatt applications such as mobile electronic devices, implantablemedical devices, and autonomous wireless sensor networks. The implementation of betavoltaics is presentlylimited by their relatively low efficiency (<10%). We propose to fabricate gallium phosphide (GaP) nanowireson Si substrates by the self-assisted growth method. The high bandgap of GaP nanowires will offer a highlimiting efficiency of about 25% and a reduced cost by growth on inexpensive Si substrates. The beta source(Ni-63) will be embedded in the space between nanowires, using a sol-gel spin-coating technique recentlydeveloped by the applicant. In this way, the beta source will be nearly completely surrounded by semiconductormaterial, improving the capture efficiency of emitted beta particles and using only a fraction of thesemiconductor volume of existing technology.
β伏打器件使用高能电子(β粒子)通过碰撞电离在半导体中产生电子空穴对,以直接产生电力。Betavoltics为毫微瓦到微瓦应用(例如移动的电子设备、植入式医疗设备和自主无线传感器网络)提供紧凑、长寿命和高能量密度的设备。β-内酰胺酶的应用目前受到其相对低效率(<10%)的限制。本文提出了用自辅助生长法在硅衬底上制备磷化镓(GaP)晶体的方法。GaP纳米线的高带隙将提供约25%的高限制效率,并通过在廉价的Si衬底上生长来降低成本。使用申请人最近开发的溶胶-凝胶旋涂技术,将β源(Ni-63)嵌入纳米线之间的空间中。通过这种方式,β源将几乎完全被超导材料包围,提高了发射β粒子的捕获效率,并且仅使用现有技术的半导体体积的一小部分。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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