[发明专利]薄膜电容及其制造方法

说明书

本揭示提供一种薄膜电容及其制造方法。薄膜电容包含：一介电层，以及一对石墨烯层，分别设置在所述介电层的相对两侧，以作为所述薄膜电容的电极。所述电极可进一步包括一对金属层位在所述石墨烯层之外。本揭示可解决习用薄膜电容因在制造过程中金属离子因高温扩散进入介电层，导致电容效果不佳的问题。

技术领域

本揭示涉及一种薄膜电容及其制造方法，特别是涉及一种具有石墨烯结构的薄膜电容及其制造方法。

背景技术

现今，薄膜电容已被广泛地应用在多种电子产品中，例如用于存储能量、进行信号的耦合或解耦、及电子滤波等。一般来说，薄膜电容通过在两块导电板之间设置一介电层而构成，其中介电层可使两块导电板之间形成电气绝缘。当施加电压时，电荷会堆积在导电板上并且产生电场。当施加的电压除去时，电荷仍然保持在两块导电板上，以达到存储能量的功效。

请参照图1，其显示一种现有的薄膜电容10的结构示意图。薄膜电容10包含第一金属层11、第二金属层12、和介电层13，其中介电层13设置在第一金属层11和第二金属层12之间。由于设置在介电层13两端的第一金属层11和第二金属层12皆是以金属材料制成，因此，在薄膜电容10的制作过程中会因高温而导致第一金属层11和第二金属层12中的金属离子扩散进入介电层13中，进而在金属层介电层13接近第一金属层11与第二金属层1的部分中分别形成扩散区14。然而，扩散区14的形成会造成介电层13的介电系数下降，导致电容性能不佳(如电容值下降)的问题。

有鉴于此，有必要提供一种薄膜电容及其制造方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本揭示的目的在于提供一种薄膜电容及其制造方法，其能改善在制造过程中因金属离子扩散进入介电层，导致电容性能不佳的问题。

为达成上述目的，本揭示提供一种薄膜电容，包含：一介电层；以及一对石墨烯层，分别设置在所述介电层的相对两侧，以作为所述薄膜电容的电极。

于本揭示其中之一优选实施例中，每一所述石墨烯层的厚度介于0.3纳米至10微米之间。

于本揭示其中之一优选实施例中，所述薄膜电容的电极还包含一对金属层，分别设置在所述对石墨烯层的相对两外侧，如此其中之一所述石墨烯层设置在所述介电层与其中之一所述金属层之间。

于本揭示其中之一优选实施例中，每一所述金属层的厚度介于1微米至30微米之间。

于本揭示其中之一优选实施例中，所述介电层的厚度介于200纳米至800纳米之间。

于本揭示其中之一优选实施例中，所述介电层的材料选自于BaTiO₃、Ta₂O₅、TiO₂、HfO₂、ZrO₂、Al₂O₃、La₂O₃、Pr₂O₃及上述任意组合的其中之一。

本揭示还提供一种薄膜电容的制作方法，包含形成一第一石墨烯层；在所述第一石墨烯层上形成一介电层；以及在所述介电层上形成一第二石墨烯层，使得所述介电层位在所述第一石墨烯层与所述第二石墨烯层之间。

于本揭示其中之一优选实施例中，形成所述第一石墨烯层的步骤还包含：形成一第一金属层；以及在所述第一金属层上形成所述第一石墨烯层。

于本揭示其中之一优选实施例中，形成所述第一金属层的步骤还包含：提供一绝缘基板；在所述绝缘基板上形成一金属层；以及对所述金属层进行一光刻工艺以形成所述第一金属层。

于本揭示其中之一优选实施例中，在形成所述第二石墨烯层之后还包含：在所述第二石墨烯层上形成一第二金属层。