一种高能量密度薄膜电容及其制备方法与流程

文档序号:11099477阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高能量密度薄膜电容,其特征是:高能量密度薄膜电容结构为Si衬底/金属电极/电介质薄膜/缓冲层/磁性薄膜/金属电极;电介质薄膜、磁性薄膜以及电极均采用蒸发工艺沉积而成,缓冲层位于磁性薄膜与电介质薄膜界面。

2.根据权利要求1所述的高能量密度薄膜电容,其特征是:电介质薄膜为掺杂磁性元素的钛酸铜钙,电介质薄膜厚度为0.3μm-3μm,掺杂元素的化合价态,部分替代Ca或Ti,占据相应的晶格位置。

3.根据权利要求2所述的高能量密度薄膜电容,其特征是:掺杂的磁性元素为Ni、Co、Mn、La或镧系元素,掺杂浓度摩尔量比例小于5%。

4.根据权利要求1所述的高能量密度薄膜电容,其特征是:缓冲层为Pt或Pd薄膜,厚度为0.1-0.3μm。

5.根据权利要求1所述的高能量密度薄膜电容,其特征是:磁性薄膜材料为MnxGa合金,x=1.1-1.9,磁性薄膜厚度为0.05μm-0.5μm。

6.一种高能量密度薄膜电容的制备方法,其特征是:制备Si衬底/金属电极/缓冲层/电介质薄膜/磁性薄膜/金属电极结构薄膜电容时,采用电子束蒸发工艺制备电介质薄膜,电介质薄膜沉积过程中的衬底温度为600℃-900℃,通入氧气流量为10sccm-60sccm。

7.根据权利要求6所述的高能量密度薄膜电容的制备方法,其特征是:电子束蒸发工艺制备电介质薄膜时,首先采用电子束蒸发工艺在电介质薄膜表面沉积一层厚度为0.05μm的Au或Pd薄膜,然后通过离子束切割工艺得到一层厚度0.1-0.3μm的Pt(001)或Pd(001)缓冲层薄膜,并通过Au-Pt、Pd-Pd金属键合转移到电介质薄膜上。

8.根据权利要求6或7所述的高能量密度薄膜电容的制备方法,其特征是:采用真空蒸发工艺沉积磁性薄膜,磁性薄膜为MnxGa合金,x=1.1-1.9,沉积过程中衬底温度为150℃-380℃,Mn源和Ga源的蒸发温度分别为960℃-990℃和1000℃-1060℃。

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