DE969552C - Verfahren zur Herstellung von Kondensatordielektriken aus Stoffen hoher Dielektrizitaetskonstante - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kondensatordielektriken aus Stoffen hoher DielektrizitaetskonstanteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kondensatordielektriken mit beliebig
dünnen Schichten aus Bariumtitanat oder anderen Stoffen mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante.
Es ist bekannt, Schichten hoher Dielektrizitätskonstante durch Oxydation von Metallen herzustellen.
Auf der Oberfläche von z. B. Aluminium oder Tantal wird durch chemische oder elektrochemische
Verfahren eine dielektrische Oxydschicht erzeugt.
Bekannt ist auch, daß man Bariumtitanatschichten mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante
in Schichtstärken bis herunter zu Bruchteilen von Millimetern herstellen kann.
Es ist ferner vorgeschlagen worden, die hohe Dielektrizitätskonstante von Titandioxyd zur Herstellung
von Kondensatoren auszunutzen, indem auf ein Trägermetall zunächst reines Titan aufgedampft
und nachträglich in Titandioxyd umgewandelt wird.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Verfahren zur Herstellung von Kondensatordielektriken
mit hoher Dielektrizitätskonstante aus mindestens zwei Komponenten, mit Ausnahme von
Sauerstoff, durch Umwandlung von Stoffen auf einer leitenden Trägerfolie die Komponenten auf
der Trägerfolie unter solchen Bedingungen niedergeschlagen werden, daß durch chemische Reaktion
eine geeignete Dielektrikumsschicht erzeugt wird.
Zur Darlegung des Verfahrens wird z. B. von
einem Dielektrikum aus Bariumtitanat ausgegangen. Auf eine geeignete metallische Folie werden
Titan und Barium in geeignetem Mischungsverhältnis gleichzeitig niedergeschlagen. Falls das
Niederschlagen durch Verdampfen erfolgt, kann aus einem gemeinsamen Tiegel ein Gemisch von
Barium und Titaadioxyd (Ti O2) niedergeschlagen werden, oder aus zwei verschiedenen Tiegeln werden
Titan und Barium in einem gewünschten Mischungsverhältnis gleichzeitig verdampft. Es
können auch weitere Komponenten — wie z. B. Strontium — in jedem Falle berücksichtigt werden.
Anschließend ist die Oxydation durchzuführen, ίο so daß das gewünschte Titanat entsteht. An das
eigentliche Oxydationsverfahren können noch weitere Verfahren angeschlossen werden, in welchen
in wünschenswerter Weise der Sauerstoffgehalt der Bariumtitanatverbindung modifiziert wird,
indem durch Reduktion in einer reduzierenden Atmosphäre unter Hitzeanwendung oder durch
Fortsetzung der Behandlung in einer Sauerstoffatmosphäre oder in einer sonst geeigneten Atmosphäre
der Sauerstoffgehalt auf einen Wert oberhalb oder unterhalb des stöchiometrischen Verhältnisses
gebracht wird. Selbstverständlich ist auch ein Aufladen mit anderen Gasen möglich.
Die anzuwendenden Temperaturen ergeben sich aus dem angestrebten Endzustand. Auf die Bariumtitanatschicht wird weiterhin
eine gut leitende Metallschicht, etwa eine Silberschicht, aufgebracht, was wiederum durch Verdampfen
oder Kathodenzerstäubung geschehen kann. Auch gibt es Silberpasten, die nach Anwendung
von Hitze einen Silberüberzug ergeben. Die mit Bariumtitanat od. dgl. überzogene Metallelektrode
kann aber auch, wie bei Elektrolytkondensatoren üblich, mit einem mehr oder weniger festen Elektrolyten in Kontakt gebracht
werden. Das Aufdampfen erfolgt zweckmäßig im Vakuum oder Hochvakuum. Man läßt die zu bedampfende
Folie mit geeigneter Geschwindigkeit an dem Verdampfer vorbeilaufen.
Man kann entsprechend mit Bleijodid verfahren.
In diesem Fall kann von einer Bleifolie ausgegangen werden, auf welcher durch entsprechende
Reaktion Bleijodid erzeugt wird. Man kann aber auch von einer beliebigen Folie ausgehen, auf
welcher die miteinander zur Reaktion zu bringenden Stoffe, in diesem Fall Blei und Jod, aufgedampft
und in einer entsprechenden Nachbehandlung oder auch während des Aufdampfens miteinander zur Reaktion gebracht werden.
In jenen Fällen, wo zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses Abweichungen vom stöchiometrischen
Verhältnis herbeigeführt werden müssen, schließt sich eine weitere Behandlung in einer
geeigneten Atmosphäre, die z. B. oxydierend oder reduzierend sein kann, bei einer geeigneten Tetnperatur
an. Die Anwendung von elektrischen Feldern, durch welche die dielektrischen Teilchen
im Augenblick des Entstehens ausgerichtet werden, ist sehr vorteilhaft.
Nach einer weiteren Abänderung des Verfahrens können Kondensatordielektrika auch auf die
Weise hergestellt werden, daß z. B. die aufgerauhte oder nicht aufgerauhte Titanfolie bzw. eine Folie,
welche mit Titanmetall überzogen worden ist — der Grundstoff kann ein Metall, kann aber auch
ein Nichtmetall sein, unter Anlegung eines elekirischen
Potentials —, in einem Ba++-Ionen enthaltenden Elektrolyten oder einem geeigneten
Schmelzfluß, z. B. Ba (NO3),, oder Ba (OH)2, mit
einer sehr dünnen Bariumtitanatschicht versehen wird. Diese Folien werden entweder zusammen
mit einem geeigneten Elektrolyten nach Art von Elektrolytkondensatoren zu einem Kapazitätselement gestaltet oder können nach Aufbringen geeigneter
Gegenelektroden so wie Trockenkondensatoren verwendet werden. Das entsprechende gilt im übrigen für andere Dielektrika in entsprechender
Weise, z. B. für PbJ2.
Claims (7)
1. Verfahren, insbesondere kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Kondensatordielektriken
hoher DK aus mindestens zwei Komponenten, mit Ausnahme von Sauerstoff, durch Umwandlung von Stoffen auf einer
leitenden Trägerfolie, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten auf die Trägerfolie
unter solchen Bedingungen niedergeschlagen werden, daß durch chemische Reaktion eine
geeignete Dielektrikumsschicht erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerfolie aus mindestens einer der bei der Reaktion zur Bildung der Dielektrikumsschicht beteiligten Komponenten
besteht oder mit dieser überzogen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß während oder nach
dem Aufbringen der Komponenten diese der Einwirkung von Sauerstoff ausgesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponenten
Blei und Jod verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und -2, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponenten
Barium und/oder Strontium und Titandioxyd verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponenten Barium
und Titan verwendet und in sauerstoffhaltiger Atmosphäre zu Bariumtitanat umgesetzt
werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Durchführung
der Reaktion Abweichungen vom stöchiometrischen Verhältnis der angestrebten Verbindung durch eine weitere Behandlung bei
geeigneten. Temperaturen in einer reduzierenden oder oxydierenden Atmosphäre durchgeführt
werden.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 939 943;
schweizerische Patentschriften Nr. 209 750, 913, 245 815, 246 105;
französische Patentschrift Nr. 848 561; britische Patentschrift Nr. 491 422.
1 809 545/42 6.58
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| DE969552C true DE969552C (de) | 1958-06-19 |
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ID=7477121
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1951
- 1951-04-25 DE DES22887A patent/DE969552C/de not_active Expired
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