[發(fā)明專利]一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710034941.0 | 申請日： | 2017-01-17 |
| 公開（公告）號： | CN106710878B | 公開（公告）日： | 2019-03-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 姚曼文;蘇振;李菲;彭勇;陳建文;姚熹 | 申請（專利權(quán)）人： | 同濟(jì)大學(xué) |
| 主分類號： | H01G4/33 | 分類號： | H01G4/33;H01G4/10;H01G13/00 |
| 代理公司： | 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225 | 代理人： | 陳亮 |
| 地址： | 200092 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 具有 高儲能 密度 固態(tài) 電介質(zhì) 電容器 及其 制備 方法 | ||
1.一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，該方法采用以下步驟：
(1)制備氧化鋁/二氧化鈦復(fù)合前驅(qū)膠體：
(1-1)往鋁醇鹽溶液中加入乙酰丙酮，攪拌混合后，再加入冰醋酸，再繼續(xù)攪拌混合，冷卻過濾后，得到溶膠前驅(qū)體；
(1-2)在制備好的溶膠前驅(qū)體中加入納米二氧化鈦粒子，在80℃下攪拌均勻，形成復(fù)合前驅(qū)體；
(2)采用磁控濺射或蒸發(fā)鍍膜法在襯底基片上制備一層導(dǎo)電薄膜，作為下部電極；
(3)將氧化鋁/二氧化鈦復(fù)合前驅(qū)體采用旋涂法涂覆在下部電極的表面，進(jìn)行此過程5～9次，每次涂覆后進(jìn)行熱處理，達(dá)到所需厚度后在450～520℃的溫度下退火處理2～4h，制得氧化鋁/二氧化鈦復(fù)合電介質(zhì)薄膜；
(4)采用蒸發(fā)鍍膜法或磁控濺射法在氧化鋁/二氧化鈦復(fù)合電介質(zhì)薄膜上制備一層具有陽極氧化能力的薄膜，作為上部電極，得到電容器單元；
(5)將制備好的電容器單元或?qū)㈦娙萜鲉卧M合，通過絕緣介質(zhì)進(jìn)行封裝固化，再進(jìn)行兩端引線，制得高儲能密度固態(tài)薄膜集成電路電容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，
步驟(1-1)中所述的鋁醇鹽溶液為異丙醇鋁溶液，將異丙醇鋁研磨后，加入乙二醇乙醚，超聲10～20min后，再于20～150℃下攪拌均勻制得的濃度為0.01～0.1mol/L的異丙醇鋁乙二醇乙醚溶液，
步驟(1-1)中，鋁醇鹽溶液、乙酰丙酮和冰醋酸的添加量滿足鋁醇鹽、乙酰丙酮和冰醋酸的添加量比為0.04mol：(0.01～0.1)mol：(1～50)mL，在鋁醇鹽溶液中加入乙酰丙酮，于20～150℃下攪拌均勻，然后加入冰醋酸，于20～150℃下攪拌均勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，步驟(1-2)中，氧化鋁和納米二氧化鈦粒子的摩爾比為(0.5～10)：100；納米二氧化鈦粒子的粒徑為5～30nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，制備得到的電容器包括自下而上依次設(shè)置的襯底基片、下部電極、氧化鋁/二氧化鈦復(fù)合電介質(zhì)薄膜及上部電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，所述的氧化鋁/二氧化鈦復(fù)合電介質(zhì)薄膜質(zhì)地均勻，厚度為200～350nm，介電常數(shù)10～14，擊穿場強(qiáng)達(dá)570MV/m。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，所述的襯底基片為硅片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，所述的上部電極及下部電極為具有陽極氧化能力的閥金屬薄膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，所述的上部電極及下部電極選自Al薄膜、Ti薄膜、Zr薄膜、Cu薄膜或Ni薄膜中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，所述的上部電極及下部電極的厚度相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或9任一項所述的一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，所述的上部電極及下部電極的厚度為150～250nm。
11.根據(jù)權(quán)利要求4或9任一項所述的一種具有高儲能密度固態(tài)電介質(zhì)電容器的制備方法，其特征在于，所述的下部電極涂覆在襯底基片上，所述的上部電極沉積在氧化鋁/二氧化鈦復(fù)合電介質(zhì)薄膜上。
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