[發明專利]儲存電能的元件

無效

• 申請號: 200710167016.1
• 申請日: 2007-10-23
• 公開（公告）號: CN101373812A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: J·賴锜;湯姆·A·阿甘
• 申請（專利權）人: 北極光股份有限公司
• 主分類號: H01L43/00
• 分類號: H01L43/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 任永武

技術領域

本發明有關一種儲存電能的元件，且特別是有關于一種借助磁性材料儲存電能的元件。

背景技術

儲存能量的零件對我們的生活相當重要，例如電路中的電容器，可攜式電子裝置中的電池，儲存電能的零件影響電子裝置的效能以及工作時間。

然而，傳統儲存電能的零件有些毛病，例如電容器有漏電流的問題，造成電容器效能低落；而電池在充放電的時候，會有存儲效應，造成電池效能低落。

巨磁阻效應(The?Giant?Magnetoresistance?Effect)是一種量子物理的效應。在兩片磁性材料夾住一片非磁性材料的結構中觀察巨磁阻效應，其為電阻值隨磁場變化而改變，當兩片磁性材料磁化方向相同時，電阻較小；當兩片磁性材料磁化方向相反時，電阻較大。

因此，巨磁阻效應可用做絕緣體，并提供較佳的效能。元件可用巨磁阻效應來儲存電能。然而元件尺寸愈做愈小，必須在有限的面積內增加電容值。

基于上述的原因，需要一種利用巨磁阻效應的元件，用來儲存電能以及提高電容值。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用巨磁阻效應的元件，用來儲存電能。

依照本發明一較佳實施例，該元件包含：一第一磁性片、一第二磁性片與一半導體片，該半導體片夾在第一磁性片與第二磁性片之間，其中半導體片與第一、第二磁性片之間的接面形成二極管的位障以防止電流由第一磁性片導通至第二磁性片，并借此儲存電能。

依照本發明另一較佳實施例，該元件包含：多個磁性片與多個半導體片，這些半導體片夾在這些磁性片之間，其中每一半導體片與這些磁性片之間的接面形成二極管的位障以防止這些磁性片之間有電流導通，并借此儲存電能。

二極管的位障如同高介電常數的介電值，大約為一般介電值的5到9倍。因為電容值與介電常數成正比，所以，在儲存電能的裝置中，提高介電常數即可增加電容值。

依照本發明又一較佳實施例，借助減少半導體片的厚度來增加電容值。因為第一磁性片與第二磁性片間隔的距離與電容值成反比，所以，在儲存電能的裝置中，減少半導體片的厚度即可增加電容值。

此外，接面面積與電容值成正比，粗糙的接面使得接面面積變大，所以，在儲存電能的裝置中，借助粗糙的接面來增加電容值。

以下將以一實施例對上述的說明以及接下來的實施方式做詳細的描述，并對本發明提供更進一步的解釋。

附圖說明

為讓本發明的上述和其他目的、特征、優點更明顯易懂，以下將結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細說明：

圖1是依照本發明第一較佳實施例的一種儲存電能元件的剖面圖。

圖1A代表一半導體片與第一、第二磁性片之間的接面形成二極管的位障的等效電路圖。

圖2是依照本發明第二較佳實施例的一種儲存電能元件的剖面圖。

具體實施方式

以下為本發明的附圖及各種實施例，附圖中相同的號碼代表相同的物件。

圖1是依照本發明第一較佳實施例的一種儲存電能元件的剖面圖。元件100用來儲存電能，包含：一第一磁性片110、一第二磁性片120與一半導體片130，該半導體片130夾在第一磁性片110與第二磁性片120之間，其中第一磁性片110、第二磁性片120與半導體片130可為薄膜；半導體片130以半導體材料制成；半導體片130與第一、第二磁性片的接面140，形成二極管的位障150。圖1A是元件100的等效電路圖，二極管的位障150防止電流由第一磁性片110導通至第二磁性片120，并借此儲存電能。

二極管的位障可為蕭基二極管的位障150，其具有整流特性，當小順向偏壓施于蕭基二極管的位障150，而蕭基二極管仍處于截止狀態，此時小順向偏壓小于二極管的位障，其中截止狀態防止第一磁性片110與第二磁性片120之間有電流導通。由于二極管的位障150具有防止電流導通的特性，使得半導體片130具有介電質的特性。第一磁性片110與第二磁性片120提供一磁場，作用于半導體片130，使二極管的位障150有更佳的介電質特性。該磁場就像扮演一個強行阻止電荷從半導體片130逃跑的角色，因此磁場增加二極管的位障150的絕緣能力。一材料的絕緣能力與該材料的介電常數相關，其中介電常數與電容值的關系，用公式(1)可表示成：