电荷收集器和相关联的方法_2

文档序号:8417708阅读:来源:国知局
置的方法,所述方法包括:
[0024]在导电材料层上形成沉积模板,所述沉积模板包括在所述沉积模板的壁之间的一 个或多个开放孔,所述一个或多个开放孔从所述沉积模板的外表面连续延伸到下面的导电 材料层;以及
[0025]通过所述一个或多个开放孔以及在所述沉积模板的壁上沉积导电材料,以在所述 导电材料层上形成导电材料的开放互连壁结构,所述开放互连壁结构具有一个或多个开放 孔,可以将供在产生和/或储存电荷中使用的活性材料沉积在所述一个或多个开放孔中, 其中所述导电材料层和所述开放互连壁结构一起形成电荷收集器,所述电荷收集器从所述 活性材料提供针对所产生和/或储存的电荷的电路径。
[0026]所述方法可以包括:在沉积所述导电材料后去除所述沉积模板。可以通过湿化学 蚀刻来去除所述沉积模板。
[0027]所述方法可以包括:在所述开放互连壁结构的所述一个或多个开放孔内沉积 活性材料。可以通过旋转式涂覆(spin coating)、计量棒(meter-bar)式涂覆、杆式涂 覆(rod coating)、气刀(air-knife)式涂覆、狭缝模具(slot-die)式涂覆、滑动漏斗 (slide-hopper)式涂覆、幕式涂覆、丝网印刷(screen printing)、电镀、无电镀、原子层沉 积、化学气相沉积、电化学沉积、溅射涂覆或蒸发来沉积所述活性材料。
[0028]所述导电材料和/或活性材料可以被沉积在所述沉积模板的壁的一些壁上以留 下所述沉积模板的一部分被暴露。所述沉积模板的所暴露的部分可以形成隔离物。
[0029]所述方法可以包括:在沉积后去除所述导电材料和/或活性材料中的一些导电材 料和/或活性材料以暴露所述沉积模板的一部分。所述沉积模板的所暴露的部分可以形成 隔离物。
[0030] 形成所述沉积模板可以包括:在所述导电材料层上沉积多个微粒以创建微粒晶 格,所述微粒晶格构成所述沉积模板,从所述多个微粒之间的以及由所述多个微粒所限定 的互连空间来形成所述沉积模板的开放孔。晶格的微粒可以是或可以不是球形微粒。
[0031]微粒可以是聚合物微粒、二氧化硅微粒、聚苯乙烯微粒或金属微粒。当金属微粒用 于形成所述沉积模板时,所述沉积模板自身可以用作导电材料的开放互连壁结构而不需要 通过所述一个或多个孔和在所述沉积模板的壁上沉积所述导电材料。此外,当金属微粒用 于形成所述沉积模板时,所述方法可以包括:在所述沉积模板的壁的一些壁上沉积电绝缘 材料以形成隔离物。
[0032]所述方法可以包括:在沉积微粒后将晶格的微粒粘合在一起。所述粘合可以包 括:在晶格的壁上沉积聚合物粘合剂。所述粘合可以包括:晶格的微粒的热、化学或电烧结 (sintering)〇
[0033] 形成所述沉积模板可以包括:
[0034] 在所述导电材料层上沉积嵌段共聚物(block copolymer),所述嵌段共聚物包括 两个或更多非相容的聚合物嵌段;以及
[0035] 去除所述非相容的聚合物嵌段中的一个或多个非相容的聚合物嵌段以产生开放 多孔聚合物结构,所述开放多孔聚合物结构构成所述沉积模板。
[0036]可以去除一个或多个非相容的聚合物嵌段以产生具有螺旋二十四面体、双螺旋 二十四面体、垂直定向的柱状或垂直定向的层状形貌的开放多孔聚合物结构。可以通过湿 化学蚀刻、等离子蚀刻和/或UV照射来去除一个或多个非相容的聚合物嵌段。
[0037] 可以通过原子层沉积、化学气相沉积、电化学沉积、溅射涂覆或蒸发来沉积所述导 电材料。
[0038] 根据另一个方面,提供了一种制作装置的方法,所述方法包括:
[0039] 在导电材料层上形成蚀刻模板,所述蚀刻模板包括一个或多个开放孔,所述一个 或多个开放孔从所述蚀刻模板的外表面连续延伸到下面的导电材料层;以及
[0040] 通过经由所述蚀刻模板的所述一个或多个开放孔将蚀刻剂沉积在所述导电材料 层上来去除所述导电材料层的区域,以从所述导电材料层来形成导电材料的开放互连壁结 构,所述开放互连壁结构具有一个或多个开放孔,可以将供在产生和/或储存电荷中使用 的活性材料沉积在所述一个或多个开放孔中,其中所述开放互连壁结构用作电荷收集器, 所述电荷收集器从所述活性材料提供针对所产生和/或储存的电荷的电路径。
[0041] 所述方法可以包括:在去除所述导电材料层的区域后去除所述蚀刻模板。可以通 过湿化学蚀刻、等离子蚀刻和/或UV照射来去除所述蚀刻模板和/或所述导电材料层的区 域。
[0042] 所述方法可以包括:在所述开放互连壁结构的所述一个或多个开放孔内沉积活性 材料。可以通过旋转式涂覆、计量棒式涂覆、杆式涂覆、气刀式涂覆、狭缝模具式涂覆、滑动 漏斗式涂覆、幕式涂覆、丝网印刷、电镀、无电镀、原子层沉积、化学气相沉积、电化学沉积、 溅射涂覆或蒸发来沉积所述活性材料。
[0043]形成所述蚀刻模板可以包括:在所述导电材料层上沉积多个微粒以创建微粒晶 格,所述微粒晶格构成所述蚀刻模板,从所述多个微粒之间的以及由所述多个微粒所限定 的互连空间来形成所述蚀刻模板的开放孔。晶格的微粒可以是或可以不是球形微粒。
[0044]微粒可以是聚合物微粒、二氧化硅微粒、聚苯乙烯微粒或金属微粒。当金属微粒用 于形成所述蚀刻模板时,所述方法可以包括:在所述蚀刻模板的壁中的一些壁上沉积电绝 缘材料以形成隔离物。
[0045]所述方法可以包括:在沉积微粒后将晶格的微粒粘合在一起。所述粘合可以包括: 在晶格的壁上沉积聚合物粘合剂。所述粘合可以包括:晶格的微粒的热、化学或电烧结。 [0046]形成所述蚀刻模板可以包括:
[0047]在所述导电材料层上沉积嵌段共聚物,所述嵌段共聚物包括两个或更多非相容的 聚合物嵌段;以及
[0048]去除所述非相容的聚合物嵌段中的一个或多个非相容的聚合物嵌段以产生开放 多孔聚合物结构,所述开放多孔聚合物结构构成所述蚀刻模板。
[0049] 形成所述沉积/蚀刻模板可以包括:在去除所述一个或多个非相容的聚合物嵌段 之前,相对于所述导电材料层来对齐所述两个或更多非相容的聚合物嵌段。如果嵌段共聚 物具有柱状或层状形貌,则这可以是需要的,以确保嵌段共聚物的柱或层被定向为垂直于 下面的导电材料层,否则的话,所述一个或多个非相容的聚合物嵌段的去除可能不能产生 从所述沉积/蚀刻模板的外表面连续延伸到下面的导电材料层的孔。可以使用导电材料层 的表面能改性接着热退火和/或施加电场来执行所述两个或更多非相容的聚合物嵌段的 对齐。
[0050] 可以去除一个或多个非相容的聚合物嵌段以产生具有螺旋二十四面体、双螺旋 二十四面体、垂直定向的柱状或垂直定向的层状形貌的开放多孔聚合物结构。可以通过湿 化学蚀刻、等离子蚀刻混/合UV照射来去除一个或多个非相容的聚合物嵌段。
[0051] 本文中公开的任何方法的步骤不是必须以所公开的精确的顺序来执行,除非明确 地指出或由本领域的技术人员理解。
[0052] 根据另一个方面,提供了一种计算机程序(其可以被记录或可以没被记录在载体 上),所述计算机程序包括计算机代码,所述计算机代码被配置执行本文中描述的任何方 法。
[0053] 根据另一个方面,提供了一种装置,所述装置包括处理器,所述处理器被配置为处 理上述计算机程序的代码。所述处理器可以是微处理器,包含
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