[發明專利]一種三維微型傳感器用微納原電池的制備方法有效
| 申請號： | 202011042603.X | 申請日： | 2020-09-28 |
| 公開（公告）號： | CN112133884B | 公開（公告）日： | 2021-12-14 |
| 發明（設計）人： | 倪增磊;高志廷;王艷紅 | 申請（專利權）人： | 華北水利水電大學 |
| 主分類號： | H01M4/08 | 分類號： | H01M4/08;H01M4/04;H01M4/38;H01M4/42;H01M6/04;H01M6/00;H01M50/403;H01M50/431;C23C14/06;C23C14/35;C23C14/16 |
| 代理公司： | 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120 | 代理人： | 李現艷 |
| 地址： | 450000 河*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 三維 微型 傳感 器用 原電池 制備 方法 | ||
1.一種三維微型傳感器用微納原電池的制備方法，其特征在于，所述微納原電池包括金屬陽極層、絕緣層、陰極層、電解質通孔和陽極孔，其制備方法是在硅基體上采用3靶共濺射方式鍍膜制備金屬陽極層、絕緣層、陰極層，再采用刻蝕工藝制備電解質通孔和陽極孔，具體包括以下步驟：
步驟一，對硅片進行清洗，選擇含量99.99%各種金屬靶材，采用直流偏壓模式在硅體上生長制備出厚度為400~500μm的金屬陽極層；金屬陽極層為Cu、Sn或者Zn中的一種，直流偏壓模式鍍膜參數為：腔體氣壓為0.5~1Pa，功率為200~300W，偏壓為50~100W；
步驟二，采用射頻模式在金屬陽極上制備厚度為200~1000nm的絕緣層；絕緣層采用SiO2、SiNX或者Al2O3中的一種，射頻模式鍍膜參數為：腔體氣壓為0.5~1Pa，功率為200~300W，氧氣或者氮氣與Ar流量比為1:8~1:10；
步驟三，生長石墨陰極層，石墨厚度為2~3μm；
步驟四，在高濃度等離子刻蝕機上，使用Cl2氣體為刻蝕氣體，在金屬陽極層上先刻蝕陽極孔，再刻蝕電解質通孔；
步驟五，劃片，切割。
2.根據權利要求1所述的一種三維微型傳感器用微納原電池的制備方法，其特征在于，步驟三中，鍍膜參數為：腔體氣壓為0.5~0.8Pa，功率為300~350W。
3.根據權利要求1所述的一種三維微型傳感器用微納原電池的制備方法，其特征在于，步驟四中，Cl2流量為40~60sccm，氣壓為0.5~2Pa，功率為50~100W，掩膜采用20μm厚度的不銹鋼金屬掩膜，掩膜板采用復合雙模板。
4.根據權利要求1所述的一種三維微型傳感器用微納原電池的制備方法，其特征在于，步驟五中，切割參數為：刀轉速30000r/min，刀移動速度10mm/s，沖水流速2L/min。
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