[發明專利]一種納米電容器的制備方法

有效

• 申請號: 201210112202.6
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102623175A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 楊亞杰;蔣亞東;徐建華;楊文耀
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01G4/00
• 分類號: H01G4/00;H01G4/005;H01G4/06
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

1.一種納米電容器的制備方法，其特征在于，首先通過Langmuir-Blodgett（LB）膜方法制備金屬中空納米粒子高密度有序排列結構作為電容器一個電極，然后通過原子層沉積方法在納米粒子表面制備介電納米薄膜作為電容器介質材料，最后采用原子層沉積方法在介電薄膜表面沉積金屬薄膜作為電容器另外一個電極，從而獲得一種金屬-絕緣體-金屬的納米電容器結構。

2.根據權利要求1所述的一種納米電容器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

①將金屬中空納米粒子分散于有機溶劑中，形成納米粒子分散液；?

②將步驟①獲得的納米粒子分散液滴加于LB膜槽中的超純水溶液表面，納米粒子鋪展于超純水表面；

③控制LB膜槽滑障壓縮納米粒子到成膜膜壓，在超純水表面形成高密度有序排列中空納米粒子薄膜，并采用LB膜垂直成膜的方式將金屬中空納米粒子薄膜轉移至導電基片表面，作為電容器的一個電極；

④將沉積了金屬中空納米粒子的基片置入原子層薄膜沉積設備腔體中，采用原子層沉積方法在金屬中空納米粒子表面沉積介電納米薄膜作為電容器介質材料；?

⑤采用原子層沉積方法在介電納米薄膜表面沉積金屬薄膜作為電容器另外一個電極，從而獲得一種金屬-絕緣體-金屬的納米電容器結構。

3.根據權利要求2所述的一種納米電容器的制備方法，其特征在于，步驟①中所述的金屬中空納米粒子為Au中空納米粒子。

4.根據權利要求2所述的一種納米電容器的制備方法，其特征在于，步驟①中所述的的有機溶劑為正丁醇。

5.根據權利要求2所述的一種納米電容器的制備方法，其特征在于，步驟③中所述的導電基片為ITO基片。

6.根據權利要求2所述的一種納米電容器的制備方法，其特征在于，步驟④中所述的介電納米薄膜為Al₂O₃或HfO₂納米薄膜。

7.根據權利要求2所述的一種納米電容器的制備方法，其特征在于，步驟⑤中所述的金屬薄膜為TiN或TaN薄膜。

8.根據權利要求1～7任一項所述的一種納米電容器的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

①將Au中空納米粒子分散于正丁醇中，Au納米粒子的濃度為0.5～0.8mg/ml，形成用于鋪展用的納米粒子分散液；

②采用微量進樣器抽取200?μl?①獲得的溶液滴加于LB膜槽中的超純水溶液表面，待正丁醇揮發30?min后開始壓膜，此時在氣液界面已形成Au中空納米粒子膜；

④控制LB膜槽滑障以1.5～3.0mm/min的速度壓縮單體單分子膜到膜壓30～32?mN/m，并采用LB膜垂直成膜的方式將Au中空納米粒子膜轉移至ITO基片上，成膜速率為0.3～0.5mm/min，作為電容器的一個電極；

⑤將沉積了Au中空納米粒子LB膜的基片放入原子層沉積設備腔體中，在納米粒子表面沉積Al₂O₃介電納米薄膜作為電容器的介質材料；?

⑥采用原子層沉積方法在Al₂O₃介電納米薄膜表面沉積TiN納米薄膜作為電容器另外一個電極；

由①～⑥步驟獲得了一種金屬-金屬氧化物-金屬的納米電容器結構。