[发明专利]一种具有自修复功能的固态薄膜电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种具有自修复功能的固态薄膜电容器，其特征在于，该电容器包括衬底基片(1)、下部电极(2)、活性玻璃掺杂氧化铝薄膜(3)、上部电极(4)，所述的下部电极(2)涂覆在衬底基片(1)表面上，所述的活性玻璃掺杂氧化铝薄膜(3)设置在上部电极(4)和下部电极(2)之间；

所述的活性玻璃掺杂氧化铝薄膜(3)通过以下方法制得：

(1)制备玻璃溶胶前驱体：将正硅酸乙酯加入水、盐酸的酒精溶液中，常温混合搅拌，然后加入硼酸的酒精溶液，室温搅拌，得到硅硼玻璃溶胶；

(2)将铝醇盐进行研磨，随后加入到醇醚溶剂中，60～70℃恒温搅拌30～60min，然后加入适量步骤(1)制得的硅硼玻璃溶胶，60～70℃恒温搅拌30～60min，再加入乙酰丙酮，70～80℃恒温搅拌30～60min，最后加入冰醋酸，于80～90℃恒温搅拌30～60min，待反应结束后，逐渐冷却至室温，过滤，制得活性玻璃掺杂氧化铝溶胶前驱体；

(3)采用蒸发镀膜法或磁控溅射法在衬底基片上制备一层导电薄膜，作为下部电极；

(4)将步骤(2)制得的活性玻璃掺杂氧化铝溶胶前驱体涂覆在步骤(3)制得的下部电极表面上，进行此过程5～7次，每次涂覆后进行预热处理，达到所需厚度后进行退火处理，制得活性玻璃掺杂氧化铝薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的固态薄膜电容器，其特征在于，所述的下部电极(2)和上部电极(4)的材料包括Al薄膜、Au薄膜、Pt薄膜、Ti薄膜或Ag薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的固态薄膜电容器，其特征在于，所述的下部电极(2)的厚度为100～150nm，所述的上部电极厚度为50～150nm。

4.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的固态薄膜电容器，其特征在于，所述的活性玻璃掺杂氧化铝薄膜(3)中的掺杂玻璃为硅硼玻璃。

5.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的固态薄膜电容器，其特征在于，所述的活性玻璃掺杂氧化铝薄膜(3)的厚度为150～250nm。

6.一种如权利要求1所述的具有自修复功能的固态薄膜电容器的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

(1)制备玻璃溶胶前驱体：将正硅酸乙酯加入水、盐酸的酒精溶液中，常温混合搅拌，然后加入硼酸的酒精溶液，室温搅拌，得到硅硼玻璃溶胶；

(2)将铝醇盐进行研磨，随后加入到醇醚溶剂中，60～70℃恒温搅拌30～60min，然后加入适量步骤(1)制得的硅硼玻璃溶胶，60～70℃恒温搅拌30～60min，再加入乙酰丙酮，70～80℃恒温搅拌30～60min，最后加入冰醋酸，于80～90℃恒温搅拌30～60min，待反应结束后，逐渐冷却至室温，过滤，制得活性玻璃掺杂氧化铝溶胶前驱体；

(3)采用蒸发镀膜法或磁控溅射法在衬底基片上制备一层导电薄膜，作为下部电极；

(4)将步骤(2)制得的活性玻璃掺杂氧化铝溶胶前驱体涂覆在步骤(3)制得的下部电极表面上，进行此过程5～7次，每次涂覆后进行预热处理，达到所需厚度后进行退火处理，制得活性玻璃掺杂氧化铝薄膜；

(5)采用蒸发镀膜法或磁控溅射法在步骤(4)制得的活性玻璃掺杂氧化铝薄膜上制备一层导电薄膜作为上部电极，制得固态薄膜电容器单元；

(6)将步骤(5)中制备好的电容器单元或将电容器单元组合，通过绝缘介质进行封装固化，再进行两端引线，制得具有自修复功能的固态薄膜电容器。

7.根据权利要求6所述的一种具有自修复功能的固态薄膜电容器的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的正硅酸乙酯与水、盐酸、硼酸的质量比为：30:5.8:0.5:4.5，所述的硼酸的酒精溶液的浓度为31％。