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DE102007054414A1 - Electrical condenser has schottky diode with high specific capacity, maximum operating temperature and particularly small electron spin resonance - Google Patents

Electrical condenser has schottky diode with high specific capacity, maximum operating temperature and particularly small electron spin resonance Download PDF

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DE102007054414A1
DE102007054414A1 DE102007054414A DE102007054414A DE102007054414A1 DE 102007054414 A1 DE102007054414 A1 DE 102007054414A1 DE 102007054414 A DE102007054414 A DE 102007054414A DE 102007054414 A DE102007054414 A DE 102007054414A DE 102007054414 A1 DE102007054414 A1 DE 102007054414A1
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Arno Mecklenburg
Rainer Peter Dr. Schneider
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Arno Mecklenburg 10999 Berlin)
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MSM KRYSTALL GbR (VERTRETUNGSBERECHTIGTE GESELLSCHAFTER DR RAINER SCHNEIDER
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Arno Mecklenburg 10999 Berlin)
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Abstract

The electrical condenser has a schottky diode with high specific capacity, maximum operating temperature and particularly small electron spin resonance. The schottky diode is formed from an open nanoporous electronic conductor that is infiltrated by another electronic conductor in such a manner that an extensive schottky contact is developed as one electronic conductor is a semiconductor and the other one is a metallic conductor. The semiconductor has a direct or quasi-direct band gap. The metallic conductor and semiconductor are selected in such a way that a high schottky barrier is formed.

Description

Beschreibung der Erfindung:Description of the invention:

  • 1. Elektrischer Kondensator mit besonders hoher spezifischer Kapazität, sehr hoher maximaler Betriebstemperatur und besonders kleiner ESR bestehend aus einer Schottky-Diode. Hierbei wird die Schottky-Diode gebildet aus einem offen-nanoporösen elektronischen Leiter, der von einem anderen elektronischen Leiter derart infiltriert wird, dass ein großflächiger (≥ 25 m2/g) Schottky-Kontakt entsteht, weil einer der elektronischen Leiter ein Halbleiter und der andere ein metallischer Leiter ist, wobei a) der Halbleiter eine direkte oder quasi-direkte Bandlücke besitzt b) metallischer Leiter und Halbleiter derart gewählt werden, dass eine möglichst hohe Schottky-Barriere gebildet wird und c) die Bandlückenverbreiterung des Halbleiters durch quantum confinement die inhärent hohe Schottky-Barriere zusätzlich vergrößert und d) der mittlere Porendurchmesser des metallischen Leiters von gleicher Größenordnung oder kleiner ist als die halbe Lichtwellenlänge, die zum energiereichsten strahlenden Übergang im Halbleiter gehört e) die Schottky-Diode in „nicht leitendem" Zustande betrieben wird, so dass nur ein geringer Leckstrom fließt1. Electric capacitor with very high specific capacity, very high maximum operating temperature and very small ESR consisting of a Schottky diode. In this case, the Schottky diode is formed from an open-nanoporous electronic conductor which is infiltrated by another electronic conductor in such a way that a large-area (≥ 25 m 2 / g) Schottky contact is formed because one of the electronic conductors is a semiconductor and the another is a metallic conductor, where a) the semiconductor has a direct or quasi-direct band gap b) metallic conductor and semiconductor are chosen such that the highest possible Schottky barrier is formed and c) the band gap broadening of the semiconductor by quantum confinement inherent d) the mean pore diameter of the metallic conductor is of the same order of magnitude or less than half the wavelength of the light which belongs to the highest-energy radiating transition in the semiconductor e) the Schottky diode is operated in a "non-conducting" state, then that only a small leakage current flows

Begriffsbestimmung:definition:

Im Sinne der Erfindung bezeichnet der Begriff „offen nanoporöser elektronischer Leiter a) offenporige Körper aus elektronisch leitfähigem Material, bei welchem Poren und Stege von der Größenordnung 100 nm oder kleiner sind oder b) offenporige mikro-, meso- oder makroporöse Körper aus elektronisch leiftfähigem Material, welche derart nanostrukturiert sind, dass große innere Oberflächen (≥ 25 m2/g) erhalten werden.For the purposes of the invention, the term "open nanoporous electronic conductor a) open-cell body of electronically conductive material in which pores and ridges of the order of 100 nm or smaller or b) open-pore microporous, meso or macroporous body of electronically conductive material , which are so nanostructured that large internal surfaces (≥ 25 m 2 / g) are obtained.

Stand der Technik:State of the art:

Der prinzipielle Aufbau von Elektrolytkondensatoren (Aluminium-, Tantal-) ist allgemein gekannt, gleiches gilt für „dielektrische Kondensatoren", in denen elektronisch leitfähiges Material durch ein dazwischen eingebrachtes Dielektrikum, beispielsweise Elektrokeramiken, Gläser oder Kunststoffe, galvanisch getrennt wird. Außerdem bekannt sind sogenannte Doppelschichtkondensatoren, in denen die galvanische Trennung von einer elektrochemischen Doppelschicht bewirkt wird, wobei ein elektronisch leitendes Material von einem ionenleitenden Material getrennt wird. Auch bekannt sind Mischformen aus Elektrolyt- und Doppelschichtkondensatoren.Of the basic structure of electrolytic capacitors (aluminum, tantalum) is generally known, the same applies to "dielectric capacitors" in which electronic conductive Material by a dielectric introduced therebetween, for example Electroceramics, glasses or plastics, is galvanically separated. Also known are so-called Double-layer capacitors, in which the galvanic separation of an electrochemical double layer is effected, wherein an electronically conductive Material is separated from an ion-conducting material. Also known are mixed forms of electrolyte and double-layer capacitors.

Ferner sind Kapazitätsdioden bekannt, bei denen die Kapazität einer Sperrschicht ausgenutzt wird, bei denen jedoch die Sperrschichtkapazität verglichen mit der der gegenständlichen Erfindung sehr klein ist. Bei diesen Bauteilen wird die Abhängigkeit der Sperrschichtkapazität von der an der Diode anliegenden Spannung bspw. zur Abstimmung von Oszillatoren verwendet (sog. „Abstimmdioden").Further are capacitance diodes known where the capacity a barrier layer is used, but in which the junction capacitance compared with that of the objective Invention is very small. With these components, the dependence of the Junction capacitance from the voltage applied to the diode, for example, to vote Oscillators used (so-called "tuning diodes").

Erfinderische Aufgabe:Inventive task:

Viele Elektrolytkondensatoren und dielektrische Kondensatoren zeichnen sich durch geringe Innenwiderstände aus, weshalb sie zur Abgabe hoher Leistungen geeignet sind; auch können hohe Ladespannungen realisiert werden. Jedoch sind die spezifischen Kapazitäten und elektrischen Energiedichten dieser Typen, verglichen mit Doppelschichtkondensatoren, gering.Lots Drawing electrolytic capacitors and dielectric capacitors by low internal resistance which is why they are suitable for delivering high performance; also can high charging voltages can be realized. However, the specific ones are capacities and electrical energy densities of these types compared to double layer capacitors, low.

Doppelschichtkondensatoren hingegen erreichen hohe spezifische Kapazitäten und Energiedichten, besitzen dafür aber Einschränkungen, die ihre Anwendung in vielen technischen Bereichen hemmen oder sogar ausschließen:

  • 1. Vergleichsweise hohe ESRs bedingt durch die geringe Leitfähigkeit reiner Ionenleiter schließen viele Impulsanwendungen aus. Dies trifft ebenfalls auf Hybride aus Elektrolyt- und Doppelschichtkondensator zu.
  • 2. Starke Temperaturabhängigkeit der Performance, niedrige maximale Betriebstemperatur (typ. 65°C). Letztere verbietet z. B. die motornahe Anwendung im Automobil.
  • 3. Bei Überladung finden elektrochemische Reaktionen statt, welche zum dauerhaften Bauteilversagen führen können. Die erreichbare Ladespannung ist bei technischen Typen bisher auf < 3 V/Zelle beschränkt.
  • 4. Auch bei bestimmungsgemäßem Gebrauch ist die Zyklenzahl begrenzt.
On the other hand, double-layer capacitors achieve high specific capacities and energy densities, but have limitations that inhibit or even preclude their application in many technical areas:
  • 1. Comparatively high ESRs due to the low conductivity of pure ionic conductors exclude many pulse applications. This also applies to hybrids of electrolyte and double-layer capacitors.
  • 2. Strong temperature dependence of the performance, low maximum operating temperature (typically 65 ° C). The latter forbids z. As the close-coupled application in the automobile.
  • 3. Overcharging causes electrochemical reactions, which can lead to permanent component failure. The achievable charging voltage for technical types has been limited to <3 V / cell.
  • 4. Even when used as intended, the number of cycles is limited.

Demgemäß besteht die Aufgabe darin, einen Kondensator zu erfinden, der bei hohen spezifischen Kapazitäten einen niedrigen Innenwiderstand aufweist. Die maximale Betriebstemperatur soll motornahe Anwendungen zulassen (> 140°C), die Zyklenzahl praktisch unbegrenzt und die erreichbare Ladespannung ≥ 3 V sein, und Überladung soll den Kondensator nicht zerstören.Accordingly, there is the task is to invent a capacitor that at high specific capacities has a low internal resistance. The maximum operating temperature should allow applications close to the engine (> 140 ° C), the number of cycles is virtually unlimited and the achievable charging voltage ≥ 3 V, and overload should not destroy the capacitor.

Drei vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden im Folgenden beschrieben:Three advantageous embodiments The invention will be described below.

Ausführungsbeispiel 1:embodiment 1:

Auf eine Titanfolie wird nach bekannten Verfahren, vorzugsweise durch Tauchen in geeignete fließfähige Dispersionen (vorzugsweise Sol-Gels), eine Schicht aus TiO2 oder TiO(OH)2-Nanopulver aufgebracht. Die so erhaltene beschichtete Folie wird im Vakuum auf ca. 1200°C erhitzt. Durch Glühen im NH3-Strom bei ca. 1200°C wird das TiO2 in TiNx (entarteter n-Leiter) überführt und gesintert und die Oberfläche der Titanfolie nitridiert. Die Poren des so erhaltenen Körpers werden mit p-leitendem ZnO, Zn1-xMgxO oder Zn1-xBexO gefüllt, wobei die p-Leitung vorzugsweise durch Dotieren mit 0.1 bis 2% Sb bewirkt wird. Das Füllen wird beispielsweise durch Infiltrieren, auch vermittels Druck, mit flüssigen Lösungen oder Schmelzen thermisch zersetzlicher Salze, vorzugsweise der Oxalate, Acetate oder Formiate, erreicht. Dieser Füllvorgang wird wiederholt, bis ein hinreichender Füllgrad erreicht und das TiNx allseitig mit dem Halbleiter bedeckt ist. Die verbliebene Porösität wird vorteilhaft durch heißisostatisches Pressen eliminiert. Um eine Ohmsche Kontaktierung des Halbleiters zu erreichen, wird dieser mit NiO besputtert und chemisch-reduktiv oder elektrochemisch Ni auf dem NiO abgeschieden.On a titanium foil by known methods, preferably by immersion in suitable flowable dispersions (preferably sol-gels), a layer of TiO 2 or TiO (OH) 2 nanopowder on brought. The coated film thus obtained is heated in vacuo to about 1200 ° C. By annealing in NH 3 flow at about 1200 ° C, the TiO 2 in TiN x (degenerate n-conductor) is transferred and sintered and the surface of the titanium foil nitrided. The pores of the thus obtained body are filled with p-type ZnO, Zn 1-x Mg x O or Zn 1-x Be x O, the p-type line being preferably effected by doping with 0.1 to 2% of Sb. The filling is achieved, for example, by infiltration, also by means of pressure, with liquid solutions or melting of thermally decomposable salts, preferably of the oxalates, acetates or formates. This filling process is repeated until a sufficient degree of filling is achieved and the TiN x is covered on all sides with the semiconductor. The remaining porosity is advantageously eliminated by hot isostatic pressing. In order to achieve an ohmic contact of the semiconductor, it is sputtered with NiO and deposited on the NiO in a chemical-reductive or electrochemical manner.

Diese Ausführung ist hauptsächlich zur Herstellung dünner, folienartiger Kondensatoren geeignet, was von besonderem Vorteil ist, wenn durch Reihenschaltung höhere Betriebsspannungen zugänglich gemacht werden sollen. Werden die Kondensatoren beim Schalten in Reihe in Durchlassrichtung betrieben, wirkt sich die diodentypische Abhängigkeit der Kapazität von der Ladespannung günstig auf die Energiespeicherdichte des stacks aus.These execution is mainly for making thin, foil-like capacitors, which is of particular advantage is when made accessible by series connection higher operating voltages should be. If the capacitors in series in switching Operated in the forward direction, the diodic dependence of the capacity favorable from the charging voltage on the energy storage density of the stack.

Ausführungsbeispiel 2:embodiment 2:

Durch Sintern (thermisch oder durch Anwendung von Methylenchlorid-Dampf) wird ein Polystyrol(PS)-Pulver mit 1 ... 100 μm Korngröße auf eine Titanfolie aufgebracht oder ein Titannetz wird in einen Sinterkörper aus derartigem PS-Pulver eingebracht. Die Poren des PS-Sinterkörpers werden mit nach bekannten Verfahren dargestelltem TiO2 oder TiO(OH)2-Sol-Gel gefüllt, bedarfsweise unter Anwendung von Druck oder Grenzflächenaktiven Substanzen. Das Sol-Gel wird überkritisch getrocknet. Aus dem so erhaltenen Körper wird das PS mit Hilfe eines apolaren Lösemittels, beispielsweise Methylenchlorid, weitgehend entfernt. Im Folgenden wird verfahren wie in Ausführungsbeispiel 1 (Hauptsächlich Überführen in das Nitrid, Infiltrieren mit Halbleiter, Ohmsche Kontaktierung des Halbleiters).By sintering (thermally or by use of methylene chloride vapor), a polystyrene (PS) powder having a grain size of 1... 100 μm is applied to a titanium foil, or a titanium mesh is introduced into a sintered body of such PS powder. The pores of the PS sintered body are filled with TiO 2 or TiO (OH) 2 sol gel prepared by known methods, if necessary using pressure or surface-active substances. The sol-gel is dried supercritically. From the body thus obtained, the PS is largely removed by means of an apolar solvent, for example methylene chloride. In the following procedure is as in Example 1 (mainly transferring into the nitride, infiltration with semiconductor, ohmic contacting of the semiconductor).

Diese Ausführung ist hervorragend geeignet für die Herstellung großvolumiger Kondensatoren mit sehr hohen Kapazitäten.These execution is perfect for the production of large volumes Capacitors with very high capacities.

Ausführungsbeispiel 3:embodiment 3:

Ein 300 μm dicker, p-dotierter Siliziumcarbidwaver wird einseitig mit 40 μm Nickel besputtert. Die nicht besputterte Seite wird anschließend derart anodisiert, dass eine ca. 200 μm dicke poröse Schicht erhalten wird. Sodann wird mit einem Diffusions- oder Ionenimplantationsverfahren die Akzeptorkonzentration in der porösen Schicht erhöht, wobei jedoch kein entarteter Halbleiter entstehen darf. Der so erhaltene Wafer wird wärmebehandelt. Die poröse Schicht wird mit einem n-leitenden Polymer hoher Leitfähigkeit und niedriger Austrittsarbeit infiltriert. Das n-leitende Polymer und die Nickelschicht werden mit elektrischen Anschlüssen versehen. In dieser Ausführung ist die gegenständliche Erfindung vorzüglich geeignet, in SiC-basierte integrierte Schaltkreise eingebettet zu werden. Dies ermöglicht z. B. besonders leistungsfähige integrierte Class-D-Verstärker für Audioanwendungen, Motorsteuerungen und die Ansteuerung von Aktoren.One 300 μm thick, p-doped Siliziumcarbidwaver is unilaterally with 40 microns of nickel sputtered. The non-sputtered page then becomes like this anodized that one about 200 microns thick porous Layer is obtained. Then, with a diffusion or ion implantation method increases the acceptor concentration in the porous layer, wherein However, no degenerate semiconductor may arise. The wafer thus obtained is heat treated. The porous one Layer is made with an n-conducting polymer of high conductivity and low work function infiltrated. The n-type polymer and the nickel layer are provided with electrical connections. In this embodiment is the figurative Invention excellent embedded in SiC-based integrated circuits become. this makes possible z. B. particularly powerful integrated Class D amplifier for audio applications, Motor control and the activation of actuators.

Claims (39)

Elektrischer Kondensator mit besonders hoher spezifischer Kapazität, sehr hoher maximaler Betriebstemperatur und besonders kleiner ESR bestehend aus einer Schottky-Diode. Hierbei wird die Schottky-Diode gebildet aus einem offen-nanoporösen elektronischen Leiter, der von einem anderen elektronischen Leiter derart infiltriert wird, dass ein großflächiger (≥ 25 m2/g) Schottky-Kontakt entsteht, weil einer der elektronischen Leiter ein Halbleiter und der andere ein metallischer Leiter ist, wobei a) der Halbleiter eine direkte oder quasi-direkte Bandlücke besitzt b) metallischer Leiter und Halbleiter derart gewählt werden, dass eine möglichst hohe Schottky-Barriere gebildet wird und c) die Bandlückenverbreiterung des Halbleiters durch quantum confinement die inhärent hohe Schottky-Barriere zusätzlich vergrößert und d) der mittlere Porendurchmesser des metallischen Leiters von gleicher Größenordnung oder kleiner ist als die halbe Lichtwellenlänge, die zum energiereichsten strahlenden Übergang im Halbleiter gehört e) die Schottky-Diode in „nicht leitendem" Zustande betrieben wird, so dass nur ein geringer Leckstrom fließtElectric capacitor with very high specific capacitance, very high maximum operating temperature and very small ESR consisting of a Schottky diode. In this case, the Schottky diode is formed from an open-nanoporous electronic conductor which is infiltrated by another electronic conductor in such a way that a large-area (≥ 25 m 2 / g) Schottky contact is formed because one of the electronic conductors is a semiconductor and the another is a metallic conductor, where a) the semiconductor has a direct or quasi-direct band gap b) metallic conductor and semiconductor are chosen such that the highest possible Schottky barrier is formed and c) the band gap broadening of the semiconductor by quantum confinement inherent d) the mean pore diameter of the metallic conductor is of the same order of magnitude or less than half the wavelength of the light which belongs to the highest-energy radiating transition in the semiconductor e) the Schottky diode is operated in a "non-conducting" state, then that only a small leakage current flows Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer zusätzlichen Vorrichtung die Majoritätsladungsträgerdichte im Halbleiter manipuliert werden kann, so dass im aufgeladenen Fall durch Änderung der Dicke der Sperrschicht ebenfalls eine Änderung der Kapazität und somit eine Spannungswandlung bewirkt wird.Device according to claim 1, characterized that by means of an additional Device the majority carrier density in the semiconductor can be manipulated, so that in the charged case by change the thickness of the barrier also a change in capacitance and thus a voltage conversion is effected. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die beiden elektronischen Leiter stark unterschiedliche Steifigkeiten besitzenDevice according to claim 1 characterized in that that the two electronic conductors have very different stiffnesses have Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die Majoritätsladungsträger in den elektronischen Leitern hohe effektive Massen besitzenApparatus according to claim 1, characterized in that the majority charge carriers have high effective masses in the electronic conductors Zen Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die Diffusionslänge von Minoritätsladungsträgern im Halbleiter von gleicher Größenordnung oder größer ist als der mittlere PorendurchmesserDevice according to claim 1 characterized in that that the diffusion length of minority carriers in the Semiconductors of the same order of magnitude or larger as the mean pore diameter Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass der Bohrsche Radius von Exzitonen im verwendeten Halbleiter (als bulk-Material) von gleicher Größenordnung oder größer ist als der mittlere Radius der Poren des metallischen LeitersDevice according to claim 1 characterized in that that the Bohr radius of excitons in the semiconductor used (as bulk material) of equal magnitude or greater as the mean radius of the pores of the metallic conductor Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die exciton binding energy im Halbleiter > 27 meV istDevice according to claim 1 characterized in that that the exciton binding energy in the semiconductor is> 27 meV Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das offen-nanoporöse elektronisch leitfähige Material durch Anodisieren eines halbleitenden Materials dargestellt wirdDevice according to claim 1, characterized that the open-nanoporous electronically conductive material by anodizing a semiconductive material Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das offen-nanoporöse elektronisch leitfähige Material durch chemisches Ätzen eines halbleitenden Materials dargestellt wirdDevice according to claim 1, characterized that the open-nanoporous electronically conductive material by chemical etching a semiconducting material is shown Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das offen-nanoporöse elektronisch leitfähige Material durch Plasmaätzen eines halbleitenden Materials dargestellt wirdDevice according to claim 1, characterized that the open-nanoporous electronic conductive Material by plasma etching a semiconducting material is shown Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das offen-nanoporöse elektronisch leitfähige Material durch Anwendung eines Diffusions- oder Ionenimplantationsverfahrens dotiert wirdDevice according to claim 1, characterized that the open-nanoporous electronic conductive Material by using a diffusion or ion implantation method is doped Vorrichtung nach Anspruch 1 und 11 gekennzeichnet dadurch, dass das offen-nanoporöse elektronisch leitfähige Material nach dem Dotieren wärmebehandelt wirdApparatus according to claim 1 and 11 characterized in that the open-nanoporous electronically conductive Material heat treated after doping becomes Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, dass die zusätzliche Vorrichtung den Kondensator belichtet oder bestrahltApparatus and method according to claim 1 and 2 characterized in that the additional device is the capacitor exposed or irradiated Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, dass die zusätzliche Vorrichtung die Temperatur des Kondensators verändertApparatus according to claim 1 and 2 characterized in that the extra Device changes the temperature of the capacitor Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, dass die zusätzliche Vorrichtung Ladungsträger in den Halbleiter injiziertApparatus according to claim 1 and 2 characterized in that the extra Device charge carriers injected into the semiconductor Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, dass die zusätzliche Vorrichtung die Ladungsträgerdichte im Halbleiter unter Ausnutzung von Feldeffekten verändern kannApparatus according to claim 1 and 2 characterized in that the extra Device the carrier density in the semiconductor using field effects can change Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass der metallische Leiter aus einem nanoporösem TiNx-Sinterkörper bestehtApparatus according to claim 1, characterized in that the metallic conductor consists of a nanoporous TiN x sintered body Vorrichtung nach Anspruch 1 und 17 gekennzeichnet dadurch, dass der TiNx-Sinterkörper durch Nitridieren aus Titanpulver (oder einer pulverförmigen Titanlegierung) oder einem Sinterkörper aus Titanmetall oder einer Titanlegierung dargestellt wirdApparatus according to claim 1 and 17, characterized in that the TiN x sintered body is prepared by nitriding titanium powder (or a powdered titanium alloy) or a sintered body of titanium metal or a titanium alloy Vorrichtung nach Anspruch 1 und 17 gekennzeichnet dadurch, dass der TiNx-Sinterkörper aus nanokristallinem TiO2 durch Glühen in einer reduzierenden stickstoffhaltigen Atmosphäre erhalten wirdApparatus according to claim 1 and 17, characterized in that the TiN x sintered body is obtained from nanocrystalline TiO 2 by annealing in a reducing nitrogen-containing atmosphere Vorrichtung nach Anspruch 1 und 17 gekennzeichnet dadurch, dass im Sinterkörper eine nicht-nanoporöse offenporige Überstruktur angelegt ist, welche das Infiltrieren des Sinterkörpers mit dem Halbleiter (oder dessen Edukten) erleichtertApparatus according to claim 1 and 17 characterized in that in the sintered body a non-nanoporous open-pored superstructure is applied, which is the infiltration of the sintered body with the semiconductor (or its educts) facilitates Vorrichtung nach Anspruch 1 und 17 und 18 oder 19 und 20 gekennzeichnet dadurch, dass die nicht-nanoporöse offenporige Überstruktur hergestellt wird, indem ein entfernbares nicht-nanoporöses offenporiges Material mit einer geeigneten fließfähigen Dispersion von Ti Oder TiO2 oder TiO(OH)2 infiltriert und zuerst das Dispergens und das das nicht-nanoporöse offenporige Material entfernt wirdDevice according to claim 1 and 17 and 18 or 19 and 20, characterized in that the non-nanoporous open-pore superstructure is prepared by infiltrating a removable non-nanoporous porous material with a suitable flowable dispersion of Ti or TiO 2 or TiO (OH) 2 and first removing the dispersant and the non-nanoporous open cell material Vorrichtung nach Anspruch 1 und 21 gekennzeichnet dadurch, dass das Dispergens durch überkritisches Trocknen entfernt wirdApparatus according to claim 1 and 21 characterized in that the dispersant is removed by supercritical drying becomes Vorrichtung nach Anspruch 1 und 21 gekennzeichnet dadurch, dass das nicht-nanoporöse offenporige Material Polystyrol istApparatus according to claim 1 and 21 characterized in that the non-nanoporous porous Material is polystyrene Vorrichtung nach Anspruch 1 und 23 gekennzeichnet dadurch, dass das Polystyrol zunächst mit apolarem Lösemittel herausgelöst und die verbliebenen Spuren erst durch Thermolyse unter vermindertem Druck und schließlich durch Behandlung mit H2 oder O2-haltigem Gas bei hoher Temperatur entfernt werdenApparatus according to claim 1 and 23, characterized in that the polystyrene first dissolved out with apolar solvent and the remaining traces are removed only by thermolysis under reduced pressure and finally by treatment with H 2 or O 2 -containing gas at high temperature Vorrichtung nach Anspruch 1 und 17 und 18 oder 19 gekennzeichnet dadurch, dass anstelle von Titan Zirkonium verwendet wirdApparatus according to claims 1 and 17 and 18 or 19 characterized by the fact that zirconium is used instead of titanium becomes Vorrichtung nach Anspruch 1 und 17 gekennzeichnet dadurch, dass als Halbleiter ZnO, Zn1-xMgxO oder Zn1-xBexO verwendet wird, und dass mit diesem die Poren des TiNx-Sinterkörpers gefüllt werdenDevice according to claim 1 and 17, characterized in that as semiconductor ZnO, Zn 1-x Mg x O or Zn 1-x Be x O is used, and that with this the pores of the TiN x sintered body are filled Vorrichtung nach Anspruch 1 und 17 und 26 gekennzeichnet dadurch, das der Halbleiter p-dotiert istDevice according to claims 1 and 17 and 26 in that the semiconductor is p-doped Vorrichtung nach Anspruch 1 und 17 und 26 und 27 gekennzeichnet dadurch, dass der Halbleiter Sb-dotiert istApparatus according to claims 1 and 17 and 26 and 27 characterized in that the semiconductor is Sb-doped Vorrichtung nach Anspruch 1 und 17 und 26 gekennzeichnet dadurch, dass das Füllen des TiNx-Sinterkörpers erreicht wird durch Infiltrieren mit Lösungen oder Schmelzen geeigneter zersetzlicher Salze (insbesondere der Oxalate, Acetate, Formiate, Carbonate, Nitrate und Alkoholate und deren Gemische) und anschließende Thermolyse dieser SalzeDevice according to claim 1 and 17 and 26, characterized in that the filling of the TiN x sintered body is achieved by infiltration with solutions or melting suitable decomposable salts (in particular the oxalates, acetates, formates, carbonates, nitrates and alcoholates and mixtures thereof) and subsequent Thermolysis of these salts Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass der Kondensator mit einem Polymer vergossen wird, dem ein Stoff zugesetzt ist, der mit Wasser spontan reagiert, vorzugsweise unter Bildung von H2 und unter Bildung eines stark hygroskopischen StoffesApparatus according to claim 1, characterized in that the capacitor is potted with a polymer to which a substance is added, which reacts spontaneously with water, preferably to form H 2 and to form a highly hygroscopic substance Vorrichtung nach Anspruch 1 und 30 gekennzeichnet dadurch, dass der spontan mit Wasser reagierende Stoff zweiwertiges Chrom enthältApparatus according to claim 1 and 30 characterized in that the spontaneously water-reactive substance is bivalent Contains chromium Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass der metallische Leiter durch einen direkten oder quasi-direkten Halbleiter ersetzt wird, der derart gewählt ist, dass die Diode ein besonders hohes built-in potential besitzt.Device according to claim 1 characterized in that that the metallic conductor through a direct or quasi-direct Semiconductor is replaced, which is selected such that the diode a has particularly high built-in potential. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 32 gekennzeichnet dadurch, dass die beiden Halbleiter stark unterschiedliche optische Brechungsindizes besitzen.Apparatus according to claim 1 and 32 characterized in that the two semiconductors are very different optical Possess refractive indices. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass der Kondensator mit einem Glas vergossen wirdDevice according to claim 1 characterized in that that the capacitor is potted with a glass Vorrichtung nach Anspruch 1 und 34 gekennzeichnet dadurch, dass dieses Glas mit einem oder mehreren Übergangsmetallen in niedrigen Oxidationsstufen versetzt istApparatus according to claim 1 and 34 characterized in that this glass with one or more transition metals is added in low oxidation states Vorrichtung nach Anspruch 1 und 34 und 35 gekennzeichnet dadurch, dass das Übergangsmetall zweiwertiges Chrom ist.Device according to claims 1 and 34 and 35 in that the transition metal is bivalent Chrome is. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 17 und 25 gekennzeichnet dadurch, dass anstelle von TiNx bzw ZrNx die entsprechenden Carbide oder Silizide verwendet werden.Apparatus according to claim 1 and 17 and 25, characterized in that instead of TiN x or ZrN x, the corresponding carbides or silicides are used. Vorrichtung nach Anspruch 1 die heißisostatisch gepresst wirdDevice according to claim 1, the hot isostatic is pressed Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die elektronischen Leiter von stark unterschiedlicher Härte sindDevice according to claim 1 characterized in that that the electronic conductors are of very different hardness
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US5567954A (en) * 1992-06-30 1996-10-22 The Secretary Of State For Defence In Her Brittanic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Light emitting device with porous material
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Tain, Guang-Lei [u.a.]: Effect of Microstructure o f TiO2 Thin Films on Optical Band Gap Energy". Chi n Phys. Lett., 2005, Bd. 22 Nr. 7, S. 1787-1789
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