Strukturierung von Siliziumsubstraten für integrierte 3D-Dünnschichtbatterien

Abstract:
Im Bereich mikro-elektromechanischer Systeme gewinnen Mikrobatterien immer mehr an Bedeutung, bspw. zur Realisierung autonomer Sensornetzwerke oder für medizintechnische Anwendungen. Um dem steigenden Energiebedarf solcher Mirkosysteme gerecht zu werden, wird in der dieser Arbeit der Übergang von herkömmlichen zweidimensionalen Dünnschichtbatterien zu sog. 3D-Dünnschichtbatterien mit identischer projizierter Grundfläche dargelegt. Es werden für die ersten Versuche geeignete Substratstrukturen vorgestellt und damit Batterien hergestellt, die dann mit 2D-Batterien elektrochemisch verglichen werden. Die Ergebnisse der elektrochemischen Charakterisierung zeigen, dass 3D-Batterien höhere Ströme bereit stellen können und damit zu einer Steigerung der Leistungsdichte führen.