(57)【要約】【課題】チタン酸化物ナノシートを用いて誘電体層を形成した新規な誘電体構造を有する静電容量の大きなコンデンサ及びその製造方法を得る。【解決手段】陽極と、陰極と、陽極及び陰極の間に設けられる誘電体層とを備えるコンデンサであって、陽極または陰極として用いられる導電性基体１の表面上に付着補助層２が設けられており、該付着補助層２の上に誘電体層としてチタン酸化物ナノシート層３が設けられていることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に設けられる誘電体層とを備えるコンデンサであって、前記陽極または前記陰極として用いられる導電性基体の表面上に付着補助層が設けられており、該付着補助層の上に前記誘電体層としてチタン酸化物ナノシート層が設けられていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
前記導電性基体の少なくとも表面または表面の一部が、チタンまたはチタンを主成分とする合金から形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記導電性基体の少なくとも表面または表面の一部が、金または金を主成分とする合金から形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項４】
前記付着補助層が、前記導電性基体の表面上にカチオンを付着させることにより形成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンデンサ。
【請求項５】
陽極と、陰極と、前記陽極及び前記陰極の間に設けられる誘電体層とを備えるコンデンサであって、前記陽極または前記陰極として用いられる導電性基体の表面上に、Ｍｇ、Ｂａ、Ｌａ、ポリエチレンイミン、及びシステアミン塩酸塩から選ばれる少なくとも１種からなる付着補助層が設けられており、該付着補助層の上に前記誘電体層としてチタン酸化物ナノシート層が設けられていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項６】
前記導電性基体の表面上に、前記付着補助層及び前記チタン酸化物ナノシート層からなるユニットが複数繰り返して形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンデンサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンデンサを製造する方法であって、
前記導電性基体の表面上に前記付着補助層を形成する工程と、
前記付着補助層の表面上に前記チタン酸化物ナノシート層を形成する工程とを備え、
前記付着補助層を形成する前に、前記導電性基板の表面を酸またはアルカリで洗浄するか、あるいはカソード還元処理することを特徴とするコンデンサの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンデンサを製造する方法であって、
前記導電性基体の表面上に前記付着補助層を形成する工程と、
前記付着補助層の表面上に前記チタン酸化物ナノシート層を形成する工程と、
前記チタン酸化物ナノシート層を形成した後、ＵＶ光を照射する工程とを備えることを特徴とするコンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な誘電体構造を有する静電容量の大きなコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサは、エネルギー貯蔵や電気的フィルタの機能を有するため、電子機器には欠かせない部品である。近年の電子機器の小型化に伴い、より高容量のコンデンサが市場に求められている。
【０００３】
一般的にコンデンサは、一対の電極の間に誘電体材料を設けた構造を有している。このような誘電体材料として、厚みの薄い層を形成することができる材料を用いれば、高容量のコンデンサを形成することができる。近年、酸化物ナノシートが注目されており、このような酸化物ナノシートを用いて誘電体層を形成することにより、高容量のコンデンサが得られることが期待される。酸化物ナノシートとしては、酸化チタンナノシートなどが知られている。
【０００４】
酸化チタンナノシートを用いた電気化学素子としては、特許文献１などに、酸化チタンナノシートと、導電性を付与するための炭素材料を含む電気化学素子用電極が開示されている。
【０００５】
しかしながら、このような電極は、リチウムイオン二次電池に用いられるものであり、コンデンサ用の電極として用いることは難しい。
【特許文献１】特開２００５−１０８５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、チタン酸化物ナノシート層を用いて誘電体層を形成した新規な誘電体構造を有する静電容量の大きなコンデンサ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、陽極と、陰極と、陽極及び陰極の間に設けられる誘電体層とを備えるコンデンサであって、陽極または陰極として用いられる導電性基体の表面上に付着補助層が設けられており、該付着補助層の上に誘電体層としてチタン酸化物ナノシート層が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
本発明においては、陽極または陰極として用いられる導電性基体の表面上に付着補助層を設け、この付着補助層の上に誘電体層としてチタン酸化物ナノシート層を設けている。付着補助層を設け、この付着補助層の上にチタン酸化物ナノシート層を設けているので、チタン酸化物ナノシート層を均一に導電性基体の上に付着させることができ、厚みが薄くかつ均一なチタン酸化物ナノシート層を誘電体層として形成することができる。このため、本発明によれば、静電容量の大きなコンデンサとすることができる。
【０００９】
本発明において用いるチタン酸化物ナノシートは、ホスト層とゲスト層から構成される層状チタン酸化物を層間剥離して得ることができる二次元シートである。その厚さは、１のホスト層の厚さにほぼ対応しており、一般には０．４ｎｍ〜２．０ｎｍ程度である。
【００１０】
また、チタン酸化物ナノシートの大きさ、すなわち厚さ方向に垂直な方向における幅は、層間剥離される層状チタン酸化物の粒子径に依存している。例えば、数十ミクロンの粒子径を有する層状チタン酸化物粒子を層間剥離した場合には、縦方向及び横方向の大きさが数十ミクロンのチタン酸化物ナノシートが得られる。
【００１１】
本発明において用いるチタン酸化物ナノシートは、例えば、層状チタン酸セシウムなどの層状チタン酸塩を酸処理して得られるチタン酸をメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミンなどの有機アミンで層間剥離することにより得ることができる。
【００１２】
本発明における付着補助層は、チタン酸化物ナノシートの導電性基体への付着を補助するものであり、導電性基体の表面上に、例えばカチオンを付着させることにより形成することができる。このような付着補助層を導電性基体の表面上に設けることにより、導電性基体の上にチタン酸化物ナノシートを均一に付着させることができ、誘電体層としてのチタン酸化物ナノシート層を形成することができる。
【００１３】
導電性基体の表面上に付着補助層を形成するため付着させるカチオンとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属などの金属元素のカチオンや、有機ポリカチオンなどが挙げられる。金属元素のカチオンとしては、Ｍｇ、Ｂａ、Ｌａなどが好ましく用いられる。また、有機ポリカチオンとしては、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、システアミン塩酸塩、ポリジメチルジアリルアンモニウム塩化物（ＰＤＤＡ）、塩酸ポリアリルアミンなどが挙げられる。
【００１４】
本発明において用いる導電性基体は、陽極または陰極として用いることができる導電性基体であれば特に限定されるものではないが、金属または合金から形成されていることが好ましい。特に、導電性基体の少なくとも表面または表面の一部が、チタンまたはチタンを主成分とする合金、もしくは金または金を主成分とする合金から形成されていることが好ましい。
【００１５】
導電性基体をチタンから形成する場合、付着補助層を形成するためのカチオンは、一価のカチオンであれば、理論的には、Ｔｉ原子１個に対して０．４２個、２価のカチオンであれば、０．２１個付着させることができる。実際に付着するカチオン量は、理論値の約１．３〜１．５倍程度である。
【００１６】
本発明においては、導電性基体の表面上に、付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層からなるユニットが複数繰り返して形成されていてもよい。誘電体層の厚みを厚くする場合には、このように付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層からなるユニットを複数繰り返して形成する。
【００１７】
また、本発明においては、導電性基体の表面上に付着補助層を形成する前に、導電性基体の表面を酸またはアルカリで洗浄するか、あるいはカソード還元処理することが好ましい。
【００１８】
すなわち、本発明の第１の局面に従う製造方法は、上記本発明のコンデンサを製造方法することができる方法であり、導電性基体の表面上に付着補助層を形成する工程と、付着補助層の表面上にチタン酸化物ナノシート層を形成する工程とを備え、付着補助層を形成する前に、導電性基体の表面を酸またはアルカリで洗浄するか、あるいはカソード還元処理することを特徴としている。
【００１９】
導電性基体の表面を酸処理またはアルカリ処理することにより、静電容量を高めることができる。これは、酸処理またはアルカリ処理することにより、導電性基体表面の酸化皮膜等を除去できると共に、導電性基体の表面を粗面化して、その表面積を大きくすることができるからであると考えられる。
【００２０】
同様に、導電性基板の表面をカソード還元処理することにより、静電容量を高めることができる。これは、酸処理等と同様に、導電性基板表面の酸化皮膜等を除去することができると共に、導電性基板の表面積を大きくすることができるためであると考えられる。
【００２１】
酸処理に用いることができる酸の種類は、特に限定されるものではないが、例えば、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４、（ＣＯＯＨ）２などが挙げられる。また、アルカリで処理しても、酸処理と同様の効果を得ることができる。このようなアルカリとしてはＫＯＨ、ＮａＯＨなどが挙げられる。
【００２２】
カソード還元処理は、導電性基体をカソードとして、電解質溶液中で、アノードとなる対極との間で電流を流すことにより、導電性基体の表面を還元処理する方法である。カソード還元処理としては、従来より公知の一般的な方法を採用することができる。
【００２３】
また、本発明においては、チタン酸化物ナノシート層を形成した後、ＵＶ光（紫外光）を照射することが好ましい。
【００２４】
すなわち、本発明の第２の局面に従う製造方法は、上記本発明のコンデンサを製造することができる方法であり、導電性基体の表面上に付着補助層を形成する工程と、付着補助層の表面上にチタン酸化物ナノシート層を形成する工程と、チタン酸化物ナノシートを形成した後、ＵＶ光を照射する工程とを備えることを特徴としている。
【００２５】
チタン酸化物ナノシート層を形成した後、ＵＶ光を照射することにより、コンデンサの静電容量を高めることができる。ＵＶ光を照射することにより、付着補助層の一部を分解することができ、基体と誘電体層の層間距離が狭くなり、密着性が向上するため、静電容量が向上すると考えられる。
【００２６】
ＵＶ光の照射としては、例えば、波長が３６５ｎｍ、出力密度１０ｍｗ〜１００ｍｗ／ｃｍのＵＶ光源を用い、５〜２４時間照射することが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、チタン酸化物ナノシートを用いて誘電体層を形成した誘電体構造を有する静電容量の大きなコンデンサとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２９】
図１は、本発明に従い、導電性基体上に付着補助層及び誘電体層を形成した状態を示す断面図である。導電性基体１の表面上には、例えばカチオンを付着させることにより、付着補助層２が形成されている。付着補助層２の上には、チタン酸化物ナノシート層からなる誘電体層３が形成されている。
【００３０】
図２は、導電性基体１の表面上に、付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層からなるユニットを複数繰り返して形成した状態を示している。導電性基体１の表面上には、例えばカチオンを付着させることにより、付着補助層２が形成されており、この付着補助層２の上に、チタン酸化物ナノシート層からなる誘電体層３が形成されている。誘電体層３の上には、さらに第２の付着補助層４が形成されており、第２の付着補助層４の上に、さらにチタン酸化物ナノシート層からなる第２の誘電体層５が形成されている。
【００３１】
図３は、本発明に従う実施形態のコンデンサの一例を示す斜視図である。本発明のコンデンサは、図３に示すように、アルミニウム電解コンデンサと同様の構造で構成することができる。
【００３２】
図３を参照して、コンデンサ１０は、陽極１１と陰極１２の間に、セパレータ１３を挟み、さらに陰極１２の外側にセパレータ１３を配置し、これらを巻き取ることにより形成された電極体を有している。電極体の外周部には、粘着テープ１４が取り付けられている。陽極１１と接続された陽極リード１５及び陰極１０に接続された陰極リード１６が外部に取り出されている。陽極１１または陰極１２の表面上に、本発明に従い、付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層を形成したものを用いることにより、本発明のコンデンサとすることができる。
【００３３】
以下、導電性基体の上に、付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層を形成し、静電容量を測定する実施例について説明する。
【００３４】
＜実施例１＞
（ステップ１）
導電性基体として、厚さ０．１ｍｍのチタン基板を２０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切断した。チタン基板の表面を脱脂するため、アセトン中で５分間チタン基板を超音波洗浄した。
【００３５】
（ステップ２）
アセトン洗浄後のチタン基板を、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）溶液（濃度２．５ｇ／リットル）に浸漬して、チタン基板の表面上にＰＥＩのカチオンを吸着させ、付着補助層を形成した。
【００３６】
（ステップ３）
その後、チタン酸化物ナノシートを分散した３０℃の溶液中に１０分間浸漬させ、付着補助層の表面上にチタン酸化物ナノシートを付着させ、チタン酸化物ナノシート層を形成した。
【００３７】
チタン酸化物ナノシートの分散溶液は以下のようにして調製した。
【００３８】
＜チタン酸化物ナノシート分散溶液の調製＞
層状チタン酸セシウム  Ｃｓ０．７Ｔｉ１．８２５□０．１７５Ｏ４（□：欠陥）は、以下のように錯体重合反応を用いて合成した。メタノール１２０ｍｌ、エチレングリコール６０ｍｌ、炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）３．４９８３ｇをビーカーに入れ、ホッティングスターラーで攪拌した。攪拌しながらチタンテトライソプロポキシド（Ｔｉ（ＯＣＨ（ＣＨ３）２）４）１０．７９６ｍｌを加え、徐々に温度を上げた。液温が５０℃に達したときに、無水クエン酸２８．２ｇを加えた。溶液が褐色になった時点でスターラーによる攪拌をやめ、マントルヒーターでガラス棒により断続的に攪拌した。溶液が褐色で粘性のある塊を経て、白い粉末状になるまで加熱・攪拌を続けた。その後電気炉で８００℃、２時間の焼結をして層状チタン酸セシウムを得た。
【００３９】
作製した層状チタン酸セシウム０．５ｇを１Ｍ塩酸水溶液中１００ｍＬで３日間攪拌後、ろ過・乾燥し、プロトン体  Ｈ０．７Ｔｉ１．８２５□０．１７５Ｏ４を得た。
【００４０】
その後、プロトン体中に含まれるＨ＋に対して８倍モル濃度の水酸化テトラブチルアンモニウム水溶液中で７２時間攪拌した。攪拌温度は３０℃とした。その後、剥離が不十分な粉末を沈殿させるために、３０００回転で遠心分離処理を行い、遠心分離後に得られた上澄みをナノシート溶液とした。
【００４１】
（ステップ４）
以上のようにして、チタン基板の上に付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層を形成し、静電容量を測定した。なお、基板の片面を絶縁テープで覆い、電極面積が１ｃｍ２になるようにして測定を実施した。本明細書における静電容量の測定は、一貫して以下の方法によるものである。すなわち、静電容量は、１５重量％のホウ酸アンモニウム水溶液中に基板を浸漬させ、対極に白金黒を用いて、電極距離を２ｃｍとし、０．１Ｖ、１００Ｈｚの交流電圧を印加して、ＬＣＲメータを用いて測定した。
【００４２】
＜実施例２＞
実施例１の（ステップ２）の溶液を、濃度１Ｍ（モル／リットル）のＢａ（ＮＯ３）２の溶液に代えた以外は、実施例１と同様にしてチタン基板の上に付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層を形成し、静電容量を測定した。
【００４３】
＜実施例３＞
（ステップ１）
導電性基体として、厚さ０．１ｍｍのチタン基板を２０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切断した。チタン基板の表面を脱脂するため、アセトン中で５分間チタン基板を超音波洗浄した。その後、前処理として、室温で１Ｍの硝酸溶液中にチタン基板を２分間浸漬した。
【００４４】
（ステップ２）
前処理後のチタン基板を、上記と同様のＰＥＩ溶液に１０分間浸漬して、付着補助層を基板表面上に形成した。
【００４５】
（ステップ３〜４）
実施例１と同様にして、付着補助層の上に、チタン酸化物ナノシート層を形成した後、静電容量を測定した。
【００４６】
＜実施例４＞
実施例３の（ステップ２）におけるＰＥＩ溶液を、濃度０．１ＭのＢａ（ＮＯ３）２溶液に代えた以外は、実施例１と同様にして付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層を形成し、静電容量を測定した。
【００４７】
＜実施例５＞
実施例３の（ステップ２）のＰＥＩ溶液を、濃度０．１ＭのＬａ（ＣＨ３ＣＯ２）３の溶液に代えた以外は、実施例１と同様にして付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層を形成し、静電容量を測定した。
【００４８】
＜実施例６＞
（ステップ１）
導電性基体として、厚さ０．１ｍｍのチタン基板を２０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切断した。チタン基板の表面を脱脂するため、アセトン中で５分間チタン基板を超音波洗浄した。その後、前処理として、５０℃の濃塩酸中に基板を１０分間浸漬した。
【００４９】
（ステップ２）
前処理後のチタン基板を、上記と同様のＰＥＩ溶液に１０分間浸漬して付着補助層を基板表面上に形成した。
【００５０】
（ステップ３〜４）
実施例１と同様にして、付着補助層の上にチタン酸化物ナノシート層を形成し、静電容量を測定した。
【００５１】
＜実施例７＞
（ステップ１）
導電性基体として、厚さ０．１ｍｍのチタン基板を２０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切断した。チタン基板の表面を脱脂するため、アセトン中で５分間チタン基板を超音波洗浄した。その後、前処理として、８０℃の濃塩酸中に基板を３分間浸漬した。
【００５２】
（ステップ２）
前処理後のチタン基板を、濃度０．１ＭのＬａ（ＣＨ３ＣＯ２）３溶液に１０分間浸漬して付着補助層を基板表面上に形成した。
【００５３】
（ステップ３〜４）
実施例１と同様にして、付着補助層の上にチタン酸化物ナノシート層を形成した後、静電容量を測定した。
【００５４】
＜実施例８＞
（ステップ１）
導電性基体として、厚さ０．１ｍｍのチタン基板を２０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切断した。チタン基板の表面を脱脂するため、アセトン中で５分間チタン基板を超音波洗浄した。その後、前処理として室温の濃硫酸中に基板を１８０分間浸漬した。
【００５５】
（ステップ２）
前処理後のチタン基板を、濃度０．１ＭのＢａ（ＮＯ３）２溶液に１０分間浸漬して、付着補助層を基板表面上に形成した。
【００５６】
（ステップ３〜４）
実施例１と同様にして、付着補助層の上にチタン酸化物ナノシート層を形成した後、静電容量を測定した。
【００５７】
＜実施例９＞
（ステップ１）
導電性基体として、厚さ０．１ｍｍのチタン基板を２０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切断した。チタン基板の表面を脱脂するため、アセトン中で５分間チタン基板を超音波洗浄した。その後、前処理として、カソード還元処理を実施した。具体的には、０．１ＭのＢａ（ＮＯ３）２溶液中で、５ｍＡで１０分間電流を流した後、１ｍＡで１５分間電流を流した。
【００５８】
（ステップ２）
前処理後のチタン基板を、上記と同様のＰＥＩ溶液に１０分間浸漬して、付着補助層を基板表面上に形成した。
【００５９】
（ステップ３〜４）
実施例１と同様にして、付着補助層の上にチタン酸化物ナノシート層を形成した後、静電容量を測定した。
【００６０】
＜実施例１０＞
実施例１０の（ステップ２）のＰＥＩ溶液を、濃度０．５ＭのＢａ（ＮＯ３）２溶液に代えた以外は、実施例１と同様にして基板上に付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層を形成し、静電容量を測定した。
【００６１】
＜実施例１１＞
（ステップ１）
導電性基体として、厚さ０．１ｍｍのチタン基板を２０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切断した。チタン基板の表面を脱脂するため、アセトン中で５分間チタン基板を超音波洗浄した。その後、前処理として、１Ｍの硝酸中に基板を２分間浸漬した。
【００６２】
（ステップ２）
前処理後のチタン基板を、上記と同様のＰＥＩ溶液に１０分間浸漬して、付着補助層を基板表面上に形成した。
【００６３】
（ステップ３）
その後、実施例１と同様の方法で、付着補助層の上にチタン酸化物ナノシート層を形成した。
【００６４】
（ステップ４）
その後、濃度０．５ＭのＢａ（ＮＯ３）２溶液中に１０分間浸漬させ、第２の付着補助層をチタン酸化物ナノシート層の表面上に形成した。
【００６５】
（ステップ５）
その後、実施例１と同様の方法で、第２の付着補助層の上に、第２のチタン酸化物ナノシート層を形成した。
【００６６】
（ステップ６）
実施例１と同様にして、第２のチタン酸化物ナノシート層を形成後の試料について、静電容量を測定した。
【００６７】
＜実施例１２＞
（ステップ１）
実施例１と同様にして、チタン基板の表面を超音波洗浄した。
【００６８】
（ステップ２）
洗浄後のチタン基板を、０．１ＭのＢａ（ＮＯ３）２溶液に１０分間浸漬して付着補助層を基板表面上に形成した。
【００６９】
（ステップ３〜６）
その後、実施例１１と同様にして、チタン酸化物ナノシート層を形成し、その上に第２の付着補助層を形成し、その上に第２のチタン酸化物ナノシート層を形成し、静電容量を測定した。
【００７０】
＜実施例１３＞
（ステップ１）
実施例９と同様の方法で、チタン基板をアセトン洗浄した後、基板にカソード還元処理を施した。
【００７１】
（ステップ２〜６）
実施例１１と同様の方法で、カソード還元処理後のチタン基板の上に、第１の付着補助層、第１のチタン酸化物ナノシート層、第２の付着補助層、及び第２のチタン酸化物ナノシート層を形成し、静電容量を測定した。
【００７２】
＜比較例１＞
（ステップ１）
実施例１と同様の方法で、チタン基板をアセトン中で５分間超音波洗浄した。
【００７３】
（ステップ２）
超音波洗浄後のチタン基板について、実施例１と同様の方法で静電容量を測定した。
【００７４】
＜比較例２＞
（ステップ１）
実施例１と同様の方法で、チタン基板をアセトン中で５分間超音波洗浄した。
【００７５】
（ステップ２）
アセトン洗浄後のチタン基板を、上記と同様のＰＥＩ溶液に１０分間浸漬して、付着補助層を基板表面上に形成した。
【００７６】
（ステップ３）
付着補助層を形成した後、チタン酸化物ナノシート層を形成せずに、静電容量を測定した。
【００７７】
＜比較例３＞
（ステップ１）
実施例１と同様の方法で、チタン基板をアセトン中で５分間超音波洗浄した。
【００７８】
（ステップ２）
アセトン洗浄後のチタン基板を、室温のリン酸水溶液（０．１重量％）を満たしたＳＵＳ製の容器に投入し、容器側がマイナス、チタン基板側がプラスになるように直流電源に接続して、５Ｖの電圧を３０分間印加して、チタン基板表面上に酸化皮膜を形成した。
【００７９】
（ステップ３）
実施例１と同様の方法で、静電容量を測定した。
【００８０】
実施例１〜１３及び比較例１〜３において測定した静電容量の結果を表１に示す。なお、表１に示す静電容量は、比較例１の静電容量を１．００とした指数で示している。
【００８１】
【表１】
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【００８２】
実施例１及び２と比較例１〜３との比較から、導電性基体の上に付着補助層を設け、その上にチタン酸化物ナノシート層を形成して誘電体層とすることにより、大きな静電容量が得られることがわかる。これは、薄く緻密に形成されたチタン酸化物ナノシート層が、誘電体層として機能しているためであると考えられる。なお、チタン基板上に、付着補助層を形成しない場合、チタン酸化物ナノシートはチタン基板上に付着せず、チタン酸化物ナノシート層を基板上に形成することができなかった。
【００８３】
実施例３〜８に示す結果から明らかなように、付着補助層を形成する前に、基板を酸処理することにより、静電容量を高めることができる。これは、チタン基板表面の酸化皮膜が酸処理により除去されると共に、基板表面が粗面化され、表面積が大きくなったためであると考えられる。
【００８４】
また、実施例９及び１０に示す結果から明らかなように、付着補助層を形成する前に、カソード還元処理をチタン基板表面に施すことにより、さらに静電容量を大きくすることができる。これは、酸処理と同様の効果、すなわち酸化皮膜の除去及び表面積の増大によるためであると考えられる。
【００８５】
また、実施例１１〜１３に示すように、導電性基体の表面上に、付着補助層及びチタン酸化物ナノシート層からなるユニットを複数設けることにより、静電容量をさらに高めることができる。
【００８６】
＜実施例１４＞
導電性基体として、実施例１において用いたチタン基板と同じサイズの金（Ａｕ）基板を用いた。また、ポリエチレンイミン溶液に代えて、システアミン塩酸塩水溶液（濃度２０ｍＭ（ミリモル／リットル））を用いる以外は、実施例１と同様にして導電性基体の上にシステアミン塩酸塩（Ｃｙｓ）を吸着させて付着補助層を形成し、その上にチタン酸化物ナノシートを付着させてチタン酸化物ナノシート層を１層を形成し、電極を作製した。
【００８７】
＜実施例１５＞
付着補助層とチタン酸化物ナノシート層をそれぞれ２層交互に形成することにより、合計２層のチタン酸化物ナノシート層を形成する以外は、実施例１４と同様にして電極を作製した。
【００８８】
＜実施例１６＞
付着補助層とチタン酸化物ナノシート層をそれぞれ３層交互に形成することにより、合計３層のチタン酸化物ナノシート層を形成する以外は、実施例１４と同様にして電極を作製した。
【００８９】
＜実施例１７＞
付着補助層とチタン酸化物ナノシート層をそれぞれ５層交互に形成することにより、合計５層のチタン酸化物ナノシート層を形成する以外は、実施例１４と同様にして電極を作製した。
【００９０】
＜実施例１８＞
電極を作製した後、超高圧水銀ランプ（３６５ｎｍ、６７ｍｗ／ｃｍ）を用いて、ＵＶ光を１時間電極に照射する以外は、実施例１４と同様にして電極を作製した。
【００９１】
＜実施例１９＞
電極を作製した後、超高圧水銀ランプ（３６５ｎｍ、６７ｍｗ／ｃｍ）を用いて、ＵＶ光を２４時間電極に照射する以外は、実施例１４と同様にして電極を作製した。
【００９２】
＜実施例２０＞
電極を作製した後、２００℃で、１時間熱処理する以外は、実施例１４と同様にして電極を作製した。
【００９３】
＜実施例２１＞
電極を作製した後、３００℃で、１時間熱処理する以外は、実施例１４と同様にして電極を作製した。
【００９４】
＜実施例２２＞
電極を作製した後、４００℃で、１時間熱処理する以外は、実施例１４と同様にして電極を作製した。
【００９５】
＜比較例４＞
実施例１４と同様のＡｕ基板を用いる以外は、比較例１と同様にしてアセトン中で超音波洗浄した後のＡｕ基板の静電容量を測定した。
【００９６】
＜比較例５＞
比較例４と同様にしてアセトンで洗浄したＡｕ基板を用い、実施例１４と同様の方法でシステアミン塩酸塩水溶液に浸漬し、付着補助層を基板上に形成した後、チタン酸化物ナノシート層を形成せずに、静電容量を形成した。
【００９７】
＜静電容量の評価＞
実施例１４〜２２の電極について、実施例１と同様にして静電容量を測定し、その測定結果を、比較例４及び５の測定結果とともに、表２に示す。なお、表２において、静電容量の値は、比較例４の値を１．００とした指数で示している。
【００９８】
【表２】
2008277724.tif 000004
【００９９】
表２に示す結果から明らかなように、導電性基体としてＡｕ基板を用い、その上にシステアミン塩酸塩（Ｃｙｓ）からなる付着補助層を設け、その上にチタン酸化物ナノシート層を形成した場合においても、大きな静電容量が得られる。
【０１００】
また、実施例１４と、実施例１８及び１９との比較から明らかなように、チタン酸化物ナノシート層を形成した後、ＵＶ光を照射することにより、静電容量を高めることができる。
【０１０１】
また、実施例１４と、実施例２０〜２２との比較から明らかなように、チタン酸化物ナノシート層を形成した後、熱処理を行っても静電容量の大幅な低下は認められない。従って、本発明によれば、リフローなどの処理を行った場合にも、静電容量が大幅に低下することがないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に従う一実施形態を示す模式的断面図。
【図２】本発明に従う他の実施形態を示す模式的断面図。
【図３】本発明に従うコンデンサの一例を示す斜視図。
【符号の説明】
【０１０３】
１…導電性基体
２…付着補助層
３…チタン酸化物ナノシート層
４…第２の付着補助層
５…第２のチタン酸化物ナノシート層
１０…コンデンサ
１１…陽極
１２…陰極
１３…セパレータ
１４…粘着テープ
１５…陽極リード
１６…陰極リード
【図１】
2008277724.tif 000005
【図２】
2008277724.tif 000006
【図３】
2008277724.tif 000007