一种可变电容元件，其电容值能够被自由地设置成对应于写入电压的期望值，并且一旦被设置，在去除写入电压后仍能被保持。本发明专利技术还提供调节可变电容元件的方法、可变电容装置和电子设备。根据本发明专利技术，可变电容元件（１００）包括一对电极（１０１、１０２），其间形成有铁电材料层（１０３）。通过以下步骤调节该可变电容元件：最大化或最小化铁电材料层（１０３）的电偶极矩之和；以及，通过在可变电容元件（１００）的电极（１０１、１０２）之间施加期望的写入电压（Ｖ）来向可变电容元件（１００）写入期望的电容，其中该可变电容元件（１００）的铁电材料层（１０３）的电偶极矩之和已被最大化或最小化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非易失性可变电容元件，其电容随给定的写入电压而变化并且在去除 写入电压后仍被保持。本专利技术还涉及调节该可变电容元件的方法、可变电容装置和电子设 备。
技术介绍
通常，为了控制频率、时间等，可变电容二极管(变容二级管)、MEMS等已被商业 化并被广泛使用。这些元件只允许较小的电流(微安级电流)通过并且不适用于高功率应 用。然而，本专利技术人已提出一种可变电容元件，其包括允许大电流通过的铁电材料。例如，下文的专利文献1描述了一种可变电容器，其具有改进可靠性和生产率的 电极结构，其中将钛酸盐体系用作高介电材料。所有这些常规可变电容元件均为端电容随施加的控制电压变化的可变电容元件， 并且，可以说是在控制电压被去除时电容返回初始值的易失性可变电容元件。因此，这种易 失性可变电容元件需要被连续控制。因此，包括该可变电容元件的电子设备需要控制电路 和电源用以控制该可变电容元件。专利文献1 JP-A-2007-28799
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题此外，由于在出厂设置中使用可变电容元件进行校正的元件间偏差等，不是总能 被控制的电子设备可能需要具有调谐频率偏移。然而，易失性的且需要连续控制的常规可 变电容元件不能满足这些需要。鉴于上述原因，本专利技术提供一种可变电容元件，其电容能够被自由地设置成对应 于写入电压的期望值，并且一旦被设置，在去除写入电压后该电容仍能被保持。本专利技术还提 供调节该可变电容元件的方法、可变电容装置和电子设备。用于解决该问题的手段为了解决上述问题并达到本专利技术的目的，根据本专利技术的可变电容元件的特征在于 包括多个串联或并联连接的单元可变电容元件，单元可变电容元件中的每个包括一对电 极，其间形成有铁电材料层。通过施加dc电压来改变根据本专利技术的可变电容元件的电容，并且在去除该dc电 压之后，仍保持该变化了的电容。一种调节可变电容元件的方法，其中该可变电容元件包括一对电极，其间形成有 铁电材料层，该方法包括步骤最大化或最小化铁电材料层的电偶极矩之和；以及，通过在 可变电容元件的电极之间施加期望的写入电压来向可变电容元件写入期望的电容，其中该 可变电容元件的铁电材料层的电偶极矩之和已被最大化或最小化。根据本专利技术，写入电压为向可变电容元件施加的dc电压，用于向可变电容元件写 入期望的电容。依照根据本专利技术的调节可变电容元件的方法，调节可变电容元件以使其具 有期望的电容。此外，该方法包括以下步骤最大化或最小化铁电材料层的电偶极矩之和， 其能够拓宽电容的可调范围。根据本专利技术的可变电容装置的特征在于，包括可变电容元件，其包括一对电极， 其间形成有铁电材料层；以及，电容元件，用于消除可变电容元件的两侧上的dc电压且与 该可变电容元件串联连接。该可变电容装置的特征在于，还包括可变电容元件，其包括多 个串联或并联连接的单元可变电容元件，单元可变电容元件中的每个包括一对电极，其间 形成有铁电材料层；以及，电容元件，用于消除可变电容元件的两侧上的dc电压且与该可 变电容元件串联连接。根据本专利技术的可变电容装置包括用于消除dc电压的电容元件。因此，当将该可变 电容装置构建在给定的电路中时，能够防止外部施加于该可变电容元件的dc电压影响该 电路。根据本专利技术的电子设备的特征在于包括可变电容装置，所述可变电容装置包括 可变电容元件，其包括一对电极，其间形成有铁电材料层；以及电容元件，用于消除该可变 电容元件的两侧上的dc电压且与该可变电容元件串联连接。该电子设备的特征还在于包括可变电容装置，该可变电容装置包括可变电容元 件，其包括多个串联或并联连接的单元可变电容元件，单元可变电容元件中的每个包括一 对电极，其间形成有铁电材料层；以及电容元件，用于消除该可变电容元件的两侧上的dc 电压且与该可变电容元件串联连接。根据本专利技术的电子设备包括可变电容装置，该可变电容装置包括用于消除dc电 压的电容元件，因此，能够从外部向该可变电容元件施加dc电压而不影响该电子设备。此 外，通过外部施加dc电压来调节该可变电容元件的电容。依照根据本专利技术的可变电容元件，能够通过向该可变电容元件施加dc电压来精 确地调节该可变电容元件的电容。依照根据本专利技术的调节可变电容元件的方法，能够扩展可变电容元件的电容的可 调范围。依照根据本专利技术的可变电容装置，能够当在期望的电子设备中实施可变电容装置 时调节该可变电容元件的电容。依照根据本专利技术的电子设备，能够调节可变电容装置中的可变电容元件的电容， 因此能够校正电子设备间的偏差或调谐频率的偏移。附图说明图1为根据本专利技术的一个实施例的用于调节可变电容元件的方法中的使用的可 变电容元件的示意图；图2为示出可变电容元件的电容如何随写入电压变化的图表；图3为示出铁电材料的磁滞曲线的示意图；图4为示出可变电容元件的电容如何随写入电压变化的图表；图5为示出可变电容元件的电容如何随写入电压变化的图表；图6为根据本专利技术第一实施例的可变电容元件的电路图；图7为示出根据本专利技术第一实施例的可变电容元件的电容如何随写入电压变化 的示意图；图8为示出包括串联连接的单元可变电容元件的可变电容元件的电容如何随写 入电压变化以及一个单元可变电容元件的电容如何随写入电压变化的图表；图9为示出包括七个串联连接的单元可变电容元件的可变电容元件的电容如何 随写入电压变化以及施加在单元可变电容元件lc上的电压如何变化的图表；图10A、10B和10C为示出根据本专利技术第一实施例的可变电容元件的特定配置示例 的示意图(第一)；图11为示出根据本专利技术第一实施例的可变电容元件的特定配置的示意图(第 二)；图12A、12B和12C为示出根据本专利技术第一实施例的可变电容元件的特定配置示例 的示意图(第三)；图13为示出根据本专利技术第一实施例的可变电容元件的特定配置的示意图(第 四)；图14为根据本专利技术第二实施例的可变电容元件的电路图；图15为示出根据本专利技术第二实施例的可变电容元件的电容如何随写入电压变化 的示意图；图16A、16B和16C为示出根据本专利技术第二实施例的可变电容元件的特定配置示例 的示意图(第一)；图17为示出根据本专利技术第二实施例的可变电容元件的特定配置的示意图(第 二)；图18为根据本专利技术的可变电容装置的一个示例的电路图；图19为包括根据本专利技术的可变电容装置的电子设备的一个示例的电路图。对标号和符号的说明1可变电容元件lc单元可变电容元件2写入电压源2c单元可变电容元件3c单元可变电容元件4可变电容元件4c单元可变电容元件5a第一外部电极5b第二外部电极6端子7端子8铁电层10可变电容元件11可变电容元件6 下文将参照附图来描述本专利技术的实施例。首先，将描述根据本专利技术的调节可变电容元件的方法。图1示出了用于根据本专利技术的用于调节可变电容元件的方法的一个实施例中的 使用的可变电容元件的示意性配置。图1所示的可变电容元件100包括铁电材料层103和 一对电极101和102，铁电材料层103位于电极101和102之间。写入电压V(dc电压)被施 加于电极101和102之间。图1所示的可变电容元件100的铁电材料层103例如由PZT(锆 钛酸铅)制成。参照图2至图5描述图1所示的用于调节可变电容元件100的方法。图2示出了写入图1所示的可变电容元件100的电容如何随本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可变电容元件，其特征在于：多个单元可变电容元件被串联或并联连接，所述单元可变电容元件中的每个包括一对电极，其间形成有铁电材料层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：管野正喜，羽生和隆，渡边诚，横田敏昭，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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