[发明专利]一种微发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种微发电机，其特征在于，包括收集电极结构和驻极体结构，设置在收集电极结构和驻极体结构之间作为轴承的微型球，其中，

所述收集电极结构包括：一衬底；制备在衬底上且与衬底绝缘的若干金属电极对；制备在衬底上与金属电极对垂直分布的深槽；

所述驻极体结构包括：一衬底；制备在衬底上成条状间隔平行排布的驻极体条；制备在衬底上与驻极体条垂直分布的深槽；

收集电极结构上的深槽和驻极体结构上的深槽相对放置，微型球放置在相对的深槽中，驻极体条与电极条相互平行。

2.如权利要求1所述的微发电机，其特征在于，所述衬底是硅片或玻璃片。

3.如权利要求1所述的微发电机，其特征在于，所述深槽，在收集电极结构或驻极体结构上至少为两条。

4.如权利要求1所述的微发电机，其特征在于，所述金属电极对间间距大于10nm。

5.如权利要求1所述的微发电机，其特征在于，所述驻极体为无机驻极体或有机驻极体，所述有机驻极体材料采用聚四氟乙烯或者全氟环状聚合物；所述无机驻极体材料采用SiO₂膜或Si₃N₄膜或SiO₂/Si₃N₄复合膜。

6.如权利要求1所述的微发电机，其特征在于，所述收集电极表面与驻极体表面的间距大于10nm。

7.如权利要求1所述的微发电机，其特征在于，金属电极对和驻极体结构、尺寸和数量均可调。

8.如权利要求1所述的微发电机，其特征在于，所述深槽深度大于10nm。

9.如权利要求1所述的微发电机，其特征在于，所述微型球直径大于10nm。

10.一种微发电机的制备方法，其步骤包括：

1)制备收集电极结构：准备一衬底，在衬底形成一绝缘层，制备图形化金属电极对，制备与金属电极对垂直的深槽结构；

2)制备驻极体结构：准备一衬底，制备图形化驻极体条，制备与驻极体条垂直的深槽结构，对驻极体进行电注极；

3)结构组装方法：在收集电极结构或驻极体结构的深槽上放置数个微型球，然后将另一结构的深槽结构平行相对扣上，微型球置于相对的深槽之间。

11.如权利要求10所述的微发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的绝缘层为有机绝缘层或无机绝缘层，所述有机绝缘层为聚酰亚胺或BCB，所述无机绝缘层为氧化硅或者氮化硅。

12.如权利要求10所述的微发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中金属电极的制备采用印刷、电镀、溅射或蒸发方法。

13.如权利要求10所述的微发电机的制备方法，其特征在于，所述金属电极或驻极体条的图形化方法为腐蚀或剥离。

14.如权利要求10所述的微发电机的制备方法，其特征在于，所述深槽结构采用机械或激光或腐蚀刻槽方法形成。

15.如权利要求10所述的微发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中驻极体条的制备采用喷涂、旋涂、化学气相淀积、射频等离子体注入、蒸汽凝结或溅射方法。

16.如权利要求10所述的微发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中驻极体电注极方法采用电晕注极方法、低能电子束轰击法、软X射线注极方法或静电纺丝法。

17.如权利要求10所述的微发电机的制备方法，其特征在于，所述微型球的数量大于等于3。