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中国博士后科学基金(20100481140)

作品数:5 被引量:19H指数:3
相关作者:陈达汤晓斌丁丁刘云鹏谢芹更多>>
相关机构:南京航空航天大学兰州大学更多>>
发文基金:中国博士后科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
相关领域:电气工程核科学技术环境科学与工程理学更多>>

文献类型

  • 5篇中文期刊文章

领域

  • 3篇电气工程
  • 2篇核科学技术
  • 1篇电子电信
  • 1篇环境科学与工...
  • 1篇理学

主题

  • 2篇半导体
  • 2篇半导体材料
  • 2篇GAN
  • 2篇BATTER...
  • 1篇氮化镓
  • 1篇电池
  • 1篇熔盐堆
  • 1篇中子
  • 1篇中子通量
  • 1篇微电池
  • 1篇蒙特卡罗
  • 1篇蒙特卡罗方法
  • 1篇NI
  • 1篇OPTIMI...
  • 1篇SI
  • 1篇SI基
  • 1篇
  • 1篇
  • 1篇DESIGN...
  • 1篇ISOTOP...

机构

  • 3篇南京航空航天...
  • 1篇兰州大学

作者

  • 3篇汤晓斌
  • 3篇陈达
  • 2篇刘云鹏
  • 2篇丁丁
  • 1篇姚泽恩
  • 1篇谢芹

传媒

  • 2篇Scienc...
  • 2篇中国科学:技...
  • 1篇南京航空航天...

年份

  • 5篇2012
5 条 记 录,以下是 1-5
排序方式:
Si基^63Ni辐射伏特效应同位素电池的优化设计与分析被引量:4
2012年
目前国内外研究的各类微能源中,β辐射伏特效应同位素电池因能量密度高、寿命长、输出性能稳定等优点在许多领域具有广泛的应用前景.本文从辐射伏特效应的基本原理出发,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,得出了辐生电流、开路电压等性能参数的计算公式,探讨了少子扩散长度、掺杂浓度、结深等对性能的影响,并提出了采用硅基63Ni源的同位素电池的最佳设计参数:63Ni源质量厚度为1mg/cm2,单晶硅半导体P区掺杂浓度为1×1019cm?3,N区掺杂浓度为3.16×1016cm?3,结面积为1cm2,结深为0.3?m,总厚度不超过160?m.得到的短路电流、开路电压、最大输出功率及转化率分别为:573.3nA,0.253V,99.85nW,4.94%.为低功率场所,如微型机电系统、心脏起搏器等所需的微能源提供参数依据.
汤晓斌丁丁刘云鹏陈达
关键词:半导体材料
Optimization design and analysis of Si-^(63)Ni betavoltaic battery被引量:11
2012年
Among the various micro-powers being investigated, betavoltaic batteries are very attractive for numerous applications because of their advantages of high energy density, long life, strong anti-interference, and so on. Based on the basic principle of the betavoltaic effect, the current paper adopted the Monte Carlo N-Particle code to simulate the transport processes of β particles in semiconductor materials and to establish the calculation formulas for nuclear radiation-generated current, open circuit voltage, and so on. By discussing the effect of minority carrier diffusion length, doping concentration, and junction depth on the property of batteries, the present work concluded that the best parameters for batteries are the use of silicon and the radioisotope Ni-63, i.e., Ni-63 with a mass thickness of 1 mg/cm2, Na=1×1019 cm-3, Nd=3.16×1016 cm-3, junction area of 1 cm2, junction depth of 0.3 μm, and so on. Under these parameters the short-circuit current, open circuit voltage, output power, and conversion efficiency are 573.3 nA, 0.253 V, 99.85 nW, and 4.94%, respectively. Such parameters are valuable for micro-power fields, such as micro-electromechanical systems and pacemakers, among others.
TANG XiaoBinDING DingLIU YunPengCHEN Da
Optimization design of GaN betavoltaic microbattery被引量:5
2012年
Betavoltaic radioisotope microbatteries have gradually become the research direction of micro-power sources because of their several advantages,including small scale,stable output performance,long service life,high energy density,strong anti-jamming capability,and so on.Based on the theory of semiconductor physics,the current paper presented a design scheme of isotope microbattery with wide-gap semiconductor material GaN and isotope 147Pm.In consideration of the isotope's self-absorption effect,the current paper studied and analyzed the optimization thickness of semiconductor and isotope source,junction depth,depletion region thickness,doping concentration,and the generation and collection of electron hole pairs with simulation of transport process of beta particles in semiconductor material using Monte Carlo simulation program MCNP.In the proposed design scheme,for a single decay,an average energy of 28.2 keV was deposited in the GaN,and the short circuit current density,open circuit voltage,and efficiency of a single device were 1.636 μA/cm2,3.16 V,and 13.4%,respectively.
TANG XiaoBinLIU YunPengDING DingCHEN Da
关键词:GANSEMICONDUCTOR
GaN基β辐射伏特效应微电池的优化设计研究被引量:3
2012年
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/cm2,开路电压为3.16V,能量转化率为13.4%.
汤晓斌刘云鹏丁丁陈达
关键词:氮化镓半导体材料
石墨-熔盐反应堆堆芯中子通量与钍铀转换比被引量:1
2012年
作为获国际认可的第四代核电站反应堆堆型之一的熔盐堆(Molten salt reactor,MSR),具有固有安全性高、经济性好、核资源可持续发展以及易于防止核扩散等优点。针对石墨-熔盐零功率堆的几何参数,利用蒙特卡罗计算程序MCNP5建立了物理计算模型,计算临界情况下堆芯径向、轴向中子通量及增殖区厚度与Th-U转换比(Conversion ratio,CR)的关系。结果表明,(1)石墨-熔盐零功率堆堆芯中子通量密度分布较为平坦;(2)石墨-熔盐零功率堆反射层厚度和增殖区厚度在一定范围内,CR随反射层厚度或增殖区厚度的增加而增加,当超出该范围,CR不再随反射层厚度或增殖区厚度的增加而明显增加。
汤晓斌谢芹姚泽恩陈达
关键词:熔盐堆蒙特卡罗方法MCNP中子通量
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