CN107658141A - 一种叉指电极及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种叉指电极及其制备方法。其中，叉指电极，包括：第一电极，第一电极包括至少一个第一侧面；第一电极的至少一个第一侧面上设置至少一个垂直于第一侧面的第一子电极；第二电极，第二电极包括至少一个第二侧面；第二电极的至少一个第二侧面上设置至少一个垂直于第二侧面的第二子电极；第一侧面与所述第二侧面平行且位于同一直线上；第一子电极与所述第二子电极同时位于第一平面上。实现了增加单位面积下第一电极和第二电极的正对面积，提高了MEMS超级电容器的能量密度。

Description

一种叉指电极及其制备方法
技术领域
本发明实施例涉及微机电系统超级电容器电极制备技术，尤其涉及一种叉指结构电极及其制备方法。
背景技术
微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)超级电容器是当今能量存储中的先进领域，具有微型化、可集成和循环寿命长的特点，市场前景乐观，但是能量密度较低。
MEMS超级电容器通常由作为阴极的第一电极、作为阳极的第二电极和电解质组成，第一电极和第二电极相对设置在电解质中。超级电容器的能量密度与第一电极和第二电极的正对面积成正比，为了增大MEMS超级电容器的能量密度，可以增加单位面积下第一电极和第二电极的正对面积。
发明内容
本发明提供一种叉指电极及其制备方法，以实现增大MEMS超级电容器第一电极和第二电极的正对面积，提高MEMS超级电容器的能量密度。
第一方面，本发明实施例提供了一种叉指电极，包括：
第一电极，所述第一电极包括至少一个第一侧面；
所述第一电极的至少一个第一侧面上有至少一个垂直于所述第一侧面的第一子电极；
第二电极，所述第二电极包括至少一个第二侧面；
所述第二电极的至少一个第二侧面上有至少一个垂直于所述第二侧面的第二子电极；
所述第一侧面与所述第二侧面平行且位于同一直线上；
所述第一子电极与所述第二子电极同时位于第一平面上。
进一步地，所述第一电极与所述第一子电极一体连接；
所述第二电极与所述第二子电极一体连接。
进一步地，所述第一子电极的个数为3～10个；
所述第二子电极的个数为3～10个。
进一步地，所述第一子电极和所述第二子电极在所述第一平面上交替排列；
进一步地，所述第一电极的形状为长方体；所述第二电极的形状为长方体；
所述第一子电极的形状为长方体；所述第二子电极的形状为长方体。
进一步地，所述第一子电极垂直于所述第一电极的第一边的边长大于所述第一子电极平行于第一电极的第二边的边长。
所述第二子电极垂直于所述第二电极的第三边的边长大于所述第二子电极平行于第二电极的第四边的边长。
第二方面，本发明实施例还提供了一种叉指电极制备方法，该叉指结构电极制备方法包括：
绘制叉指图形掩膜版；
在硅基底上旋涂光刻胶；
将所述掩膜版放置于所述光刻胶表面进行曝光处理；
将所述曝光后的硅基底放入显影液中进行显影；
在所述显影后的硅基底上沉积金属薄膜；
所述叉指图形为上述任一实施例提供的叉指电极在第一平面上的投影。
进一步地，所述光刻胶为负性光刻胶。
进一步地，所述显影液与所述光刻胶相匹配。
进一步地，所述金属为钛、铜、镍、金、铂中的任意一种。
本发明通过在第一电极的第一侧面上设置第一子电极，在第二电极的第二侧面设置第二子电极，且使第一侧面和第二侧面平行且位于一条直线，第一子电极和第二子电极同时位于第一平面，使MEMS超级电容器作为阴极的第一电极和作为阳极的第二电极的正对面积不仅包括第一侧面和第二侧面的正对面积，还包括，第一子电极和第二子电极的正对面积，解决了MEMS超级电容器能量密度低的问题，实现了提高MEMS超级电容器的能量密度效果。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的叉指电极的立体结构示意图。
图2是本发明实施例一提供的叉指电极的俯视图。
图3是本发明实施例二提供的叉指电极制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的叉指电极的立体结构示意图，图2所示为本发明实施例一提供的叉指电极的俯视图，参见图1和图2，该叉指电极的具体结构包括：
第一电极11，第一电极11包括一个第一侧面12；
第一电极11的至少一个第一侧面12上设置至少一个垂直于第一侧面12的第一子电极13；
第二电极14，第二电极14包括一个第二侧面15；
第二电极14的至少一个第二侧面15上设置至少一个垂直于第二侧面15的第二子电极16；
第一侧面12与第二侧面15平行且位于同一直线上；
第一子电极13与第二子电极16同时位于第一平面上。
在图1中，示例性的第一子电极13设置3个，示例性的第二子电极16设置3个，这仅是本发明的一个具体示例，而非对本发明的限制。进一步地，还可以设置为多个。
第一侧面12与第二侧面15平行且位于同一直线上，即第一侧面12与第二侧面15正对，第一侧面12在第二侧面15上的投影面积即为第一侧面12与第二侧面15的正对面积。
在图1中，示例性地，第一子电极13和第二子电极16在第一平面上交替排列，每一个第一子电极13和第二子电极16等间距排列。
第一子电极13与第二子电极16同时位于第一平面上，使第一子电极13与第二子电极16的正对面积达到最大。
本实施例的技术方案，通过在第一电极11的第一侧面12上设置第一子电极13，在第二电极14的第二侧面15设置第二子电极16，且使第一侧面12和第二侧面15平行且位于一条直线，第一子电极13和第二子电极16同时位于第一平面，使MEMS超级电容器中作为阴极的第一电极11和作为阳极的第二电极14的正对面积不仅包括第一侧面12和第二侧面15的正对面积，还包括，第一子电极13和第二子电极16的正对面积，解决了MEMS超级电容器能量密度低的问题，达到了提高MEMS超级电容器的能量密度的效果。
在上述技术方案的基础上，优选地，第一电极11与第一子电极13一体连接；第二电极14与所述第二子电极16一体连接。通过这样的设置可以使MEMS超级电容器的性能更加稳定。
在上述技术方案的基础上，优选地，第一子电极13的个数为3～10个，第二子电极16的个数为3～10个，进一步地，第一子电极13的个数优选为5个，第二子电极16的个数优选为5个。
在上述技术方案的基础上，优选地，第一电极11的形状为长方体；第二电极14的形状为长方体；第一子电极13的形状为长方体；第二子电极15的形状为长方体。
在上述技术方案的基础上，参见图1，优选地，第一子电极13垂直于所述第一电极11的第一边17的长度大于第一子电极13平行于第一电极11的第二边18的边长；第二子电极16垂直于第二电极14的边的第三边19的边长大于第二子电极16平行于第二电极14的第四边20的边长。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的叉指电极制备方法的流程图，本实施例可适用于制备叉指电极情况，具体包括如下步骤：
S110、绘制叉指图形的掩膜版；
S120、在硅基底上旋涂光刻胶；
S130、将掩膜版放置于所述光刻胶表面进行曝光处理；
S140、将曝光后的硅基底放入显影液中进行显影；
S150、在显影后的硅基底上沉积金属薄膜。
叉指图形为上述任一实施例提供的叉指电极在第一平面上的投影
本实施例的技术方案，通过在硅基地上旋涂光刻胶，然后经过曝光处理将掩膜版上的叉指图形转移到光刻胶上，然后经过显影形成叉指结构，最后在叉指结构上沉积金属薄膜形成叉指电极。该方法制备的叉指电极使MEMS超级电容器中作为阴极的第一电极11和作为阳极的第二电极14的正对面积不仅包括第一侧面12和第二侧面15的正对面积，还包括，第一子电极13和第二子电极16的正对面积，解决了MEMS超级电容器能量密度低的问题，达到了提高MEMS超级电容器的能量密度的效果。
在上述技术方案的基础上，优选地，光刻胶为负性光刻胶，通过这样的设置可以在显影后得到高深宽比的叉指结构。
在上述技术方案的基础上，优选地，显影液为负性光刻胶相匹配的显影液。
在上述技术方案的基础上，优选地，沉积的金属为钛、铜、镍、金、铂中的任意一种。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种叉指电极，其特征在于，包括：
第一电极，所述第一电极包括至少一个第一侧面；
所述第一电极的至少一个第一侧面上设置至少一个垂直于所述第一侧面的第一子电极；
第二电极，所述第二电极包括至少一个第二侧面；
所述第二电极的至少一个第二侧面上设置至少一个垂直于所述第二侧面的第二子电极；
所述第一侧面与所述第二侧面平行且位于同一直线上；
所述第一子电极与所述第二子电极同时位于第一平面上。
2.根据权利要求1所述的叉指电极，其特征在于，所述第一电极与所述第一子电极一体连接；
所述第二电极与所述第二子电极一体连接。
3.根据权利要求1所述的叉指电极，其特征在于，所述第一子电极的个数为3～10个；
所述第二子电极的个数为3～10个。
4.根据权利要求1所述的叉指电极，其特征在于，所述第一子电极和所述第二子电极在所述第一平面上交替排列。
5.根据权利要求1所述的叉指电极，其特征在于，所述第一电极的形状为长方体；所述第二电极的形状为长方体；
所述第一子电极的形状为长方体；所述第二子电极的形状为长方体。
6.根据权利要求5所述的叉指电极，其特征在于，所述第一子电极垂直于所述第一电极的第一边的边长大于所述第一子电极平行于第一电极的第二边的边长；
所述第二子电极垂直于所述第二电极的第三边的边长大于所述第二子电极平行于第二电极的第四边的边长。
7.一种叉指电极制备方法，其特征在于，包括：
绘制叉指图形掩膜版；
在硅基底上旋涂光刻胶；
将所述掩膜版放置于所述光刻胶表面进行曝光处理；
将所述曝光后的硅基底放入显影液中进行显影；
在所述显影后的基底上沉积金属薄膜；
所述叉指图形为权利要求1-6任一项叉指电极在第一平面上的投影。
8.根据权利要求7所述的叉指电极制备方法，其特征在于，所述光刻胶为负性光刻胶。
9.根据权利要求8所述的叉指电极制备方法，其特征在于，所述显影液与所述光刻胶相匹配。
10.根据权利要求7所述的叉指电极制备方法，其特征在于，所述金属为钛、铜、镍、金、铂中的任意一种。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102269724A (zh) * 2011-06-23 2011-12-07 西安交通大学 半导体气敏传感器的定向纳米纤维化三维立体叉指电极的制作方法
US20120098144A1 (en) * 2010-10-25 2012-04-26 Korea University Research And Business Foundation Vertical electrode structure using trench and method for fabricating the vertical electrode structure
CN103367541A (zh) * 2013-06-26 2013-10-23 华南师范大学 一种基于光刻掩膜法和液相法制备太阳能电池银线网格电极的方法
CN103597598A (zh) * 2011-06-23 2014-02-19 国际商业机器公司 交叉指状垂直原生电容器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120098144A1 (en) * 2010-10-25 2012-04-26 Korea University Research And Business Foundation Vertical electrode structure using trench and method for fabricating the vertical electrode structure
CN102269724A (zh) * 2011-06-23 2011-12-07 西安交通大学 半导体气敏传感器的定向纳米纤维化三维立体叉指电极的制作方法
CN103597598A (zh) * 2011-06-23 2014-02-19 国际商业机器公司 交叉指状垂直原生电容器
CN103367541A (zh) * 2013-06-26 2013-10-23 华南师范大学 一种基于光刻掩膜法和液相法制备太阳能电池银线网格电极的方法

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