日本產(chǎn)綜研用CNT將電容器的體積縮小至1/1000
日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所開(kāi)發(fā)出了電極使用碳納米管（CNT）的電容器“CNT集成化微型電容器”。以相當(dāng)于鋁電解電容器1/1000的體積實(shí)現(xiàn)了同等的性能。這種電容器有望使占據(jù)印刷布線(xiàn)基板很大體積的電解電容器實(shí)現(xiàn)大幅薄型化，并通過(guò)采用光刻技術(shù)進(jìn)行量產(chǎn)來(lái)大幅降低制造成本。
能量密度為鋁電解電容器的1000倍
此次開(kāi)發(fā)的電容器有兩大特點(diǎn)。（1）具備非常大的能量密度和很高的輸出功率密度，（2）可采用光刻技術(shù)在硅晶圓上制作，量產(chǎn)效率和電容器的設(shè)計(jì)自由度大幅提高。
關(guān)于（1），此次的開(kāi)發(fā)品在能量密度上達(dá)到了鋁電解電容器平均值的約1000倍。輸出功率密度也能與鋁電解電容器的最高值相匹敵。由此，與能量容量和輸出功率密度相同的鋁電解電容器相比，可以實(shí)現(xiàn)大幅薄型化。
關(guān)于（1）得以實(shí)現(xiàn)的原因，電極使用的CNT的較大比表面積似乎發(fā)揮了重要作用。盡管此次并未公布詳情，但產(chǎn)綜研曾在2010年6月利用通過(guò)局部氧化CNT等措施使比表面積增至2240m2/g的纖維狀電極材料，試制出了電容器。
可在硅晶圓上量產(chǎn)分立元件電容器
（2）是首先在整個(gè)元件上形成厚度均勻的CNT層之后，再采用光刻和干蝕刻技術(shù)使CNT曝光（Patterning）成集電體布線(xiàn)形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此次采用這種技術(shù)在4英寸硅晶圓上制作了4700個(gè)CNT集成化微型電容器。
據(jù)產(chǎn)綜研介紹，實(shí)現(xiàn)集成之后，電容器的設(shè)計(jì)自由度也獲得提高。比如，如果單個(gè)電容器最高只能在1V電壓下充放電，那么就可以通過(guò)串聯(lián)多個(gè)電容器，使其能夠在100V電壓下使用。
充放電速度（衰減時(shí)間常數(shù)）為數(shù)ms
在4英寸晶圓上制作的CNT集成化微型電容器及其在100V電壓下的充放電特性
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-09-04
