片上固态超级电容的制备方法及片上固态超级电容技术

技术编号:41502562 阅读:30 留言:0更新日期:2024-05-30 14:44
本发明专利技术提供了一种片上固态超级电容的制备方法及片上固态超级电容,片上固态超级电容的制备方法,包括提供硅衬底,刻蚀所述硅衬底,以形成若干硅纳米柱,在若干所述硅纳米柱的表面以及所述硅衬底的上表面上形成TiVN薄膜,在所述TiVN薄膜上注入凝胶,以得到电极片,将两个所述电极片的凝胶贴合在一起,进行烘干,以得到片上固态超级电容,无需金属辅助阳极刻蚀,工艺更加简单,且无需金等贵金属,成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电容,尤其涉及一种片上固态超级电容的制备方法及片上固态超级电容


技术介绍

1、随着无线充电和物联网的快速发展,需要芯片能够实现能量自治。在用于能量存储的电子器件中,超级电容因同时拥有高的功率密度和循环寿命得到了广泛的关注。超级电容可以通过电双层(电双层超级电容)或者近表面的氧化还原反应(赝电容)来存储能量。通常,赝电容的能量密度要远远大于电双层超级电容。为了能与硅基芯片集成,需要将超级电容直接制备在芯片上。其次,由于需要额外的封装来阻止液态电解质的泄露,所以采用固态电解质是最佳的选择。也就是说,全固态超级电容更适合与硅基芯片集成。为了充分利用硅材料,可以对硅衬底进行结构设计,并使其直接作为电极材料。基于这种思想,大量的硅基纳米结构被用来作为制备超级电容的模板。由于硅很容易被氧化,而且是不可逆的,所以通常在硅表面覆盖一层钝化层,比如石墨烯、碳、氮化钛等。然而,这些超级电容都是利用电双层来存储电荷,所以可获得的能量密度都比较小。

2、为了增大能量密度,可以引入金属氧化物,比如氧化钌、氧化镍、氧化锰等,这些材料可以与电解质发生可逆的氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种片上固态超级电容的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的片上固态超级电容的制备方法,其特征在于,所述刻蚀所述硅衬底,以形成若干硅纳米柱,包括:

3.根据权利要求1或2所述的片上固态超级电容的制备方法,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求1所述的片上固态超级电容的制备方法,其特征在于,所述在若干所述硅纳米柱的表面以及所述硅衬底的表面上形成TiVN薄膜,包括:

5.根据权利要求1或4所述的片上固态超级电容的制备方法,其特征在于,所述TiVN薄膜的厚度为3~10nm。

6.根据权利要求1所述的片上固态超级电容...

【技术特征摘要】

1.一种片上固态超级电容的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的片上固态超级电容的制备方法,其特征在于,所述刻蚀所述硅衬底,以形成若干硅纳米柱,包括:

3.根据权利要求1或2所述的片上固态超级电容的制备方法,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求1所述的片上固态超级电容的制备方法,其特征在于,所述在若干所述硅纳米柱的表面以及所述硅衬底的表面上形成tivn薄膜,包括:

5.根据权利要求1或4所述的片上固态超级电容的制备方法,其特征在于,所述tivn薄膜的厚度为3~10nm。

6.根据权利要求1所述的片上固态超级电容...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱宝丁士进
申请(专利权)人:上海集成电路制造创新中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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