[发明专利]高能量密度电容器及无线充电系统

权利要求书

1.一种形成高能量密度电容器的方法，包含：

在基底上沉积第一金属层，所述基底位于一对电容板之间；

在所述第一金属层上沉积第一层可极化介电材料，所述第一层可极化介电材料由高K介电材料组成；

向所述第一层可极化介电材料施加正或负极性的第一瞬时高压电场以形成第一极化层，所述第一极化层包括多个驻极体，通过使用所述电容板施加足以在所述第一层可极化介电材料的整个三维表面区域对准分子偶极子的电压，然后移除所述第一瞬时高压电场来形成所述驻极体；

在所述第一极化层上沉积第二金属层；

在所述第二金属层上沉积第二层可极化介电材料，所述第二层可极化介电材料由高K介电材料组成；以及

向所述第二层可极化介电材料施加相反极性的第二瞬时高压电场，以通过对准所述第二层可极化介电材料的分子偶极子来将第二极化层形成为一个或多个驻极体，其将对抗所述电容器充电时产生的主电场，通过使用所述电容板施加足以在所述第二层可极化介电材料的整个三维表面区域对准分子偶极子的电压，然后移除所述第二瞬时高压电场来形成所述一个或多个驻极体，

其中，所述第一金属层和第二金属层在施加所述第一瞬时高压电场和第二瞬时高压电场之前对地短路。

2.根据权利要求1所述的方法，其中沉积所述第一层可极化介电材料和第二层可极化介电材料的所述步骤还包含：

利用半导体制造技术沉积所述高K介电材料的顺序层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中沉积所述第一层可极化介电材料和第二层可极化介电材料的所述步骤包含原子层沉积。

4.根据权利要求1所述的方法，还包含：

部署多个由可极化介电材料和金属层串联而成的交替层以形成堆叠；以及

在每个堆叠之间布置至少一个内部钝化层。

5.根据权利要求1所述的方法，还包含并联部署所述第一层可极化介电材料和第二层可极化介电材料。

6.根据权利要求1所述的方法，还包含串联部署所述第一层可极化介电材料和第二层可极化介电材料。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一瞬时高压电场和第二瞬时高压电场的极性是可选择的，取决于所述第一层可极化介电材料和第二层可极化介电材料是并联部署还是串联部署，并且还取决于所述第一层可极化介电材料或第二层需要被极化的方向。

8.根据权利要求1所述的方法，其中每个极化介电材料在应用所述瞬时高压电场后的介电常数在10⁹至10¹²的范围内。

9.根据权利要求1所述的方法，其中每一层可极化的高K介电材料都由K1000范围内的高介电常数材料组成。