Kapasitor mikro boleh dibina ke dalam IC

Penyelidik di Institut Fizik Kimia Dalian telah menemui cara untuk mendepositkan kapasitor super mikro secara konsisten pada permukaan seperti silikon sebagai cara untuk menambah simpanan tenaga secara terus ke IC.

Ini bukan kali pertama superkapasitor telah didepositkan pada substrat sedemikian, tetapi pasukan itu mendakwa telah menggabungkan ketumpatan sel yang tidak dipresidenkan, prestasi elektrokimia dan konsistensi sel-ke-sel - yang kedua penting jika sel yang disambungkan bersiri mempunyai cas yang panjang -hidup kitaran pelepasan.

Struktur asas adalah satah, dengan kapasiti dibangunkan antara elektrod interdigitated pada permukaan rata yang sama.

Kapasitor dibentuk bersebelahan dan diasingkan secara elektrik, membolehkan ia disimpan dalam tatasusunan dan kemudian dihubungkan oleh konduktor ke dalam kombinasi siri atau selari.

. teknologi penunjuk perasaan terdiri daripada 400 sel didepositkan pada substrat tegar 3.5 x 4.1cm (28 sel/cm²) yang mencapai output voltan daripada 75.6V/cm² dan ketumpatan isipadu 9.8mWh/cm³. Kapasitansi ialah 4.1mF/cm² dan 457F/cm³.

92% jika kapasiti awal dikekalkan selepas 4,000 kitaran cas-nyahcas (60 sel siri dicas kepada 162V pada 2.7μA).

Elektrolit bergel (polivinil alkohol + asid sulfurik) didepositkan melalui cetakan 3D melalui jarum 210μm yang bergerak pada 4mm/s untuk melengkapkan sel. Sebagai gel, tiada dinding diperlukan untuk menghalang elektrolit daripada memendek ke sel bersebelahan walaupun berdekatan. Cetakan titik mahupun cetakan segmen garisan tidak dapat dipujuk untuk mencapai ketepatan pencetakan yang diperlukan.

Tatasusunan sel 340 yang berfungsi juga telah dicetak pada substrat polimer PET yang fleksibel.

Kerja ini diterbitkan sebagai 'Kapasitor mikro bersepadu monolitik dengan prestasi isipadu sistemik ultra tinggi dan voltan keluaran kawasan' dalam Kajian Sains Negara. Kertas lengkap boleh dibaca tanpa bayaran.

Institut Fizik Kimia Dalian bekerja dengan Institut Teknologi Lanjutan Shenzhen.