[发明专利]包括环形挡件的电极

权利要求书

1.一种电极，包括：

衬底；

耦合至所述衬底的支持丝；

夹层，包括配置用于接收电化学反应的反应物的供体受体材料，所述供体受体材料沿所述支持丝的长度布置；以及

接近于所述衬底的夹层区域，相对于远离所述衬底的夹层区域，其包括较少量的供体受体材料。

2.如权利要求1所述的电极，其中所述支持丝包括碳纳米管或者碳纳米纤维，或者纳米线。

3.如权利要求1所述的电极，其中所述夹层包括硅、锡或者锗。

4.如权利要求1所述的电极，还包括沿所述支持丝的长度布置的环形挡件，所述环形挡件配置用于生成包括较少量的所述供体受体材料的夹层区域。

5.如权利要求4所述的电极，其中按照支持丝每单位面积的重量，包含较少量的供体受体的夹层区域中的夹入材料的量包括相对于远离所述衬底的区域而言至少小25％的供体受体材料。

6.如权利要求4所述的电极，其中按照支持丝每单位面积的重量，包含较少量的供体受体的夹层区域中的夹入材料的量包括相对于远离所述衬底区域而言至少小50％的供体受体材料。

7.如权利要求1所述的电极，还包括支持环，其配置用于防止所述夹层与所述支持丝分离。

8.如权利要求1所述的电极，还包括支持帽，其配置用于防止所述夹层与所述支持丝分离。

9.如权利要求1所述的电极，其中所述夹层是p+或者n+掺杂的。

10.如权利要求1所述的电极，还包括布置在所述衬底与所述支持丝之间的种子层，所述种子层配置用于将所述支持丝耦合至所述衬底。

11.如权利要求1所述的电极，其中所述电极包括环形挡件、支持环和支持帽中的不止两个。

12.如权利要求1所述的电极，还包括在所述夹层的表面上的碳化物层、氧化物层或者氮化物层。

13.如权利要求1所述的电极，其中所述夹层包括选择用于增加所述夹层的导电性的金属。

14.如权利要求1所述的电极，其中所述夹层的表面是钝化的。

15.一种产生电极的方法，所述方法包括：

接收衬底；

生长支持丝的第一区域，其耦合至所述衬底；

在所述支持丝的第一区域的远离所述衬底的末端生长环形挡件，所述环形挡件配置用于减少到达所述第一区域的供体受体材料的量；

从所述环形挡件生长所述支持丝的第二区域，所述环形挡件的第二区域具有比所述环形挡件小的直径；以及

对所述支持丝应用供体受体材料，使得在所述支持丝的第二区域中沉积比所述支持丝的第一区域更大厚度的供体受体材料。

16.如权利要求15所述的方法，其中通过改变生长条件使得所述支持丝的直径增加来生长所述环形挡件。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述供体受体材料包括硅、锡或者锗，并且所述支持丝包括碳纳米管、碳纳米纤维和纳米线。

18.如权利要求15所述的方法，还包括生长支持帽，其配置用于防止所述供体受体材料滑出所述支持丝的未连接端。

19.如权利要求15所述的方法，还包括生长支持环，其配置用于防止所述供体受体材料滑出所述支持丝的未连接端。

20.如权利要求15所述的方法，还包括对所述衬底应用种子层，所述种子层配置用于生长支持丝。

21.如权利要求15所述的方法，还包括向所述供体受体材料的表面添加氧化物、碳化物或者氮化物层。

22.如权利要求15所述的方法，还包括向所述供体受体材料添加n+或者p+掺杂的材料。

23.如权利要求15所述的方法，还包括向所述供体受体材料添加金属。

24.如权利要求15所述的方法，还包括在向所述支持丝应用所述供体受体材料之后，加热所述供体受体材料，以便改变所述夹入材料的晶体结构。

25.如权利要求15所述的方法，还包括在向所述支持丝应用所述供体受体材料之后，钝化所述夹入材料。