[发明专利]薄膜电容器

说明书

本发明涉及薄膜电容器，包括电介质薄膜和电极层，所述电介质薄膜包括金属衬底以及依次形成于所述金属衬底上的第一金属层、第二金属层、第二金属氧化物层和第二金属氧化物薄膜，所述电极层形成于所述第二金属氧化物薄膜上；其中，所述第一金属层的材料与所述金属衬底的材料相同；所述第一金属层的表面还设有所述第二金属层中的第二金属与第一金属层中的第一金属结合而形成的合金层。本发明的薄膜电容器中，电介质薄膜为储能陶瓷薄膜，介电常数高，储能性能好。而且，电介质薄膜中的各层之间结合牢固，电介质薄膜的可靠性强。使用该电介质薄膜代替高分子薄膜，可促进薄膜电容器面向小型化、轻薄化、高集成化和多功能化的趋势发展。

本申请是“申请号为：201810848153.X，申请日为2018年7月27日，名称为：储能薄膜及其制备方法”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及能源领域，特别是涉及薄膜电容器。

背景技术

传统的储能陶瓷薄膜包括衬底和陶瓷薄膜，通常，增加衬底的表面粗糙度可以增加陶瓷薄膜与衬底的接触面积，提高结合力。并且，衬底作为电极时，其表面粗糙度的增加也可以提高陶瓷薄膜的电容。但是，电极表面粗糙度的增加，反而增加了电极与陶瓷薄膜的接触面处的缺陷浓度，从而降低储能陶瓷薄膜的击穿场强和储能密度，不利于储能性能的提高。因此，降低电极的表面粗糙度，有利于提高储能陶瓷薄膜的储能性能。但是，电极的表面粗糙度下降会导致电极与陶瓷薄膜的结合力明显下降，而结合力的下降对于储能陶瓷薄膜也是致命的。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种薄膜电容器，该薄膜电容器以陶瓷储能薄膜作为电介质薄膜，具有较高的介电常数和电容量，可以实现薄膜电容器的小型化。

一种薄膜电容器，包括电介质薄膜和电极层，所述电介质薄膜包括金属衬底以及依次形成于所述金属衬底上的第一金属层、第二金属层、第二金属氧化物层和第二金属氧化物薄膜，所述电极层形成于所述第二金属氧化物薄膜上；

其中，所述第一金属层的材料与所述金属衬底的材料相同；

所述第一金属层的表面还设有所述第二金属层中的第二金属与第一金属层中的第一金属结合而形成的合金层。

在其中一个实施例中，采用磁过滤多弧离子镀方法沉积形成所述第一金属层和所述第二金属层，在采用磁过滤多弧离子镀方法沉积形成所述第二金属层时，所述第一金属层中第一金属与所述第二金属层中的第二金属形成所述合金层。

在其中一个实施例中，所述金属衬底的表面粗糙度为10nm～400nm。

在其中一个实施例中，所述金属衬底的厚度为6μm～18μm；及/或

所述金属衬底的表面张力≥60达因。

在其中一个实施例中，所述第一金属层的厚度为20nm～40nm。

在其中一个实施例中，所述第二金属层的厚度为30nm～60nm。

在其中一个实施例中，所述合金层的厚度为5nm～10nm。

在其中一个实施例中，所述第二金属氧化物层的厚度为5nm～10nm。

在其中一个实施例中，所述第二金属氧化物薄膜的厚度为25nm～1.99μm，所述第二金属氧化物薄膜的晶粒大小为30nm～300nm。

在其中一个实施例中，所述金属衬底包括铜箔，所述第一金属层包括铜层，所述合金层包括铜钛合金层，所述第二金属层包括钛层，所述第二金属氧化物层包括二氧化钛层，所述第二金属氧化物薄膜包括二氧化钛薄膜。