发明名称 薄膜电容元件以及含有其之电子电路及电子机器
摘要 本发明系关于一种薄膜电容元件以及含有其之电子电路及电子机器;也就是说,本发明之薄膜电容元件系具有藉由化学计量组成式:(Bi2O2)2+(Am-1BmO3m+1)2-所表示之组成(m系正整数,A系由钠、钾、铅、钡、锶、钙及铋所构成之群组而选出之至少1种元素,B系由铁、钴、铬、镓、钛、铌、钽、锑、锰、钒、钼及钨所构成之群组而选出之至少1种元素。),使得藉由包含比起化学计量比还过剩地含有铋(Bi)并且以铋换算而使得铋之过剩含有量成为0<Bi<0.5×m莫尔范围之铋层状化合物之介电质材料所形成之介电质层,具备在第1电极层和第2电极层之间。这样构成之薄膜电容元件系能够进行薄层化,并且,可以容易制作,具有良好之温度补偿特性。
申请公布号 TWI235390 申请公布日期 2005.07.01
申请号 TW093104465 申请日期 2004.02.23
申请人 TDK股份有限公司 发明人 下幸雄
分类号 H01G4/008 主分类号 H01G4/008
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种薄膜电容元件,其特征为:使得具有藉由化学计量组成式:(Bi2O2)2+(Am-1BmO3m+1)2-或Bi2Am-1BmO3m+3所表示之组成(记号m系正整数,记号A系由钠(Na)、钾(K)、铅(Pb)、钡(Ba)、锶(Sr)、钙(Ca)及铋(Bi)所构成之群组而选出之至少1种元素,记号B系由铁(Fe)、钴(CO)、铬(Cr)、镓(Ga)、钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)、锑(Sb)、锰(Mn)、钒(V)、钼(Mo)及钨(W)所构成之群组而选出之至少1种元素。在藉由2种以上元素来构成记号A及/或B之状态下,这些之比例系任意。)而且铋(Bi)的含有量超过化学计量比,并且铋之过剩含有量以铋(Bi)换算是在0<Bi<0.5m莫尔之范围之铋层状化合物之介电质材料所形成的介电质层,是具备在第1电极层和第2电极层之间。2.如申请专利范围第1项所记载之薄膜电容元件,其中,前述介电质层系包含以铋(Bi)换算而使得铋之过剩含有量的范围是在0.4≦Bi<0.5m莫尔之铋层状化合物。3.如申请专利范围第1项所记载之薄膜电容元件,其中,前述铋层状化合物系还包含由钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钜(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及 (Lu)所构成之群组而选出之至少1种稀土类元素。4.如申请专利范围第1项所记载之薄膜电容元件,其中,前述介电质层系藉由液相法而形成。5.一种薄膜电容元件,其特征为:使得具有藉由化学计量组成式:xSrBi4Ti4O15-(1-x)MBi4Ti4O15所表示之组成(记号M系由钙、钡和铅所选出之至少1种元素,0≦x≦1。)而且使得包含比起化学计量比还过剩地含有铋并且以铋(Bi)换算而使得铋之过剩含有量成为0<Ri<2.0莫尔范围之铋层状化合物之介电质材料所形成之介电质层,来具备在第1电极层和第2电极层之层间。6.如申请专利范围第5项所记载之薄膜电容元件,其中,前述介电质层系包含藉由化学计量组成式:SrBi4Ti4O15所表示之铋层状化合物。7.如申请专利范围第5项所记载之薄膜电容元件,其中,前述铋层状化合物系还包含由钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钜(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及 (Lu)所构成之群组而选出之至少1种稀土类元素。8.如申请专利范围第5项所记载之薄膜电容元件,其中,前述介电质层系藉由液相法而形成。9.一种薄膜电容元件,其特征为:使得具有藉由化学计量组成式:xSrBi4Ti4O15-(1-x)MBi4Ti4O15所表示之组成(记号M系由钙、钡和铅所选出之至少1种元素,0≦x≦1。)而且使得包含比起化学计量比还过剩地含有铋并且使得铋之过剩含有量成为铋(Bi)和钛(Ti)之莫尔数比1<Bi/Ti<1.5之范围之铋层状化合物之介电质材料所形成之介电质层,来具备在第1电极层和第2电极层之间。10.如申请专利范围第9项所记载之薄膜电容元件,其中,前述介电质层系包含藉由化学计量组成式:SrBi4Ti4O15所表示之铋层状化合物。11.如申请专利范围第9项所记载之薄膜电容元件,其中,前述铋层状化合物系还包含由钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钜(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及 (Lu)所构成之群组而选出之至少1种稀土类元素。12.如申请专利范围第9项所记载之薄膜电容元件,其中,前述介电质层系藉由液相法而形成。13.一种电子电路,其特征为:包含使得具有藉由化学计量组成式:(Bi2O2)2+(Am-1BmO3m+1)2-或Bi2Am-1BmO3m+3所表示之组成(记号m系正整数,记号A系由钠(Na)、钾(K)、铅(Pb)、钡(Ba)、锶(Sr)、钙(Ca)及铋(Bi)所构成之群组而选出之至少1种元素,记号B系由铁(Fe)、钴(Co)、铭(Cr)、镓(Ga)、钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)、锑(Sb)、锰(Mn)、钒(V)、钼(Mo)及钨(W)所构成之群组而选出之至少1种元素。在藉由2种以上元素来构成记号A及/或B之状态下,这些之比例系任意。)而且铋的含有量超过化学计量比,并且铋之过剩含有量以铋(Bi)换算是在0<Bi<0.5m莫尔之范围之铋层状化合物之介电质材料所形成之介电质层来具备在第1电极层和第2电极层间的薄膜电容元件。14.一种电子机器,其特征为:包含使得具有藉由化学计量组成式:(Bi2O2)2+(Am-1BmO3m+1)2-或Bi2Am-1BmO3m+3所表示之组成(记号m系正整数,记号A系由钠(Na)、钾(K)、铅(Pb)、钡(Ba)、锶(Sr)、钙(Ca)及铋(Bi)所构成之群组而选出之至少1种元素,记号B系由铁(Fe)、钴(Co)、铬(Cr)、镓(Ga)、钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)、锑(Sb)、锰(Mn)、钒(V)、钼(Mo)及钨(W)所构成之群组而选出之至少1种元素。在藉由2种以上元素来构成记号A及/或B之状态下,这些之比例系任意。)而且使得包含比起化学计量比还过剩地含有铋并且以铋(Bi)换算而使得铋之过剩含有量之范围是0<Bi<0.5m莫尔之铋层状化合物之介电质材料所形成之介电质层来具备在第1电极层和第2电极层间的薄膜电容元件。15.如申请专利范围第14项所记载之电子机器,其中,前述介电质层系包含以铋(Bi)换算而使得铋之过剩含有量之范围是0.4≦Bi<0.5m莫尔之铋层状化合物。16.如申请专利范围第14项所记载之电子机器,其中,前述铋层状化合物系还包含由钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钜(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及 (Lu)所构成之群组而选出之至少1种稀土类元素。17.如申请专利范围第14项所记载之电子机器,其中,前述介电质层系藉由液相法而形成在前述第1电极层上。18.一种电子机器,其特征为:包含使得具有藉由化学计量组成式:xSrBi4Ti4O15-(1-x)MBi4Ti4O15所表示之组成(记号M系由钙、钡和铅所选出之至少1种元素,0≦x≦1。)而且使得包含比起化学计量比还过剩地含有铋并且以铋(Bi)换算而使得铋之过剩含有量之范围是0.8<Bi<2.0莫尔之铋层状化合物之介电质材料所形成之介电质层来具备在第1电极层和第2电极层间的薄膜电容元件。19.如申请专利范围第18项所记载之电子机器,其中,前述介电质层系包含藉由化学计量组成式:SrBi4Ti4O15所表示之铋层状化合物。20.如申请专利范围第18项所记载之电子机器,其中,前述铋层状化合物系还包含由钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钜(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及 (Lu)所构成之群组而选出之至少1种稀土类元素。21.如申请专利范围第18项所记载之电子机器,其中,前述介电质层系藉由液相法而形成在前述第1电极层上。22.一种电子机器,其特征为:包含使得具有藉由化学计量组成式:xSrBi4Ti4O15-(1-x)MBi4Ti4O15所表示之组成(记号M系由钙、钡和铅所选出之至少1种元素,0≦x≦1。)而且使得包含比起化学计量比还过剩地含有铋并且使得铋之过剩含有量成为铋(Bi)和钛(Ti)之莫尔数比1<Bi/Ti<1.5之范围之铋层状化合物之介电质材料所形成之介电质层来具备在第1电极层和第2电极层间的薄膜电容元件。23.如申请专利范围第22项所记载之电子机器,其中,前述介电质层系包含藉由化学计量组成式:SrBi4Ti4O15所表示之铋层状化合物。24.如申请专利范围第22项所记载之电子机器,其中,前述铋层状化合物系还包含由钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钜(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及 (Lu)所构成之群组而选出之至少1种稀土类元素。25.如申请专利范围第22项所记载之电子机器,其中,前述介电质层系藉由液相法而形成在前述第1电极层上。图式简单说明:第1图系本发明之理想实施形态之薄膜电容元件之概略剖面图。第2图系显示藉由实施例1至实施例10所制作之薄膜电容元件之介电系数相对于温度之平均变化率(静电电容温度系数)和构成薄膜电容元件之介电质层所包含之铋层状化合物之c轴方向之定向度F(%)间之关系之图形。
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