[发明专利]利用真空或气体进行电绝缘的电介质结构

权利要求书

1.一种制品，包括：

电介质结构，该电介质结构包括：

介电常数大于四的至少一种固体材料的一个或多个区域，其中，至少一种固体材料的该一个或多个区域中的至少一个区域具有第一平均颗粒尺寸d_maj和第二平均颗粒尺寸d_min；以及

多个真空或气体区域，其中，该多个真空或气体区域中的至少一个真空或气体区域具有第一平均颗粒尺寸d’_maj和第二平均颗粒尺寸d’_min；其中，以下各项中的至少一项：

至少一种固体材料的该至少一个区域的d_maj与d_min的纵横比等于或大于四；以及

该至少一个真空或气体区域的d’_maj与d’_min的纵横比等于或大于四，并且

其中，该多个真空或气体区域遍布至少一种固体材料的该一个或多个区域分散，使得在向该电介质结构施加电场时，至少一种固体材料的该一个或多个区域中的平均电场小于该多个真空或气体区域中的平均电场。

2.如权利要求1所述的制品，其中，至少一种固体材料的该一个或多个固体区域包括一个或多个固体绝缘体的三维网络。

3.如权利要求1所述的制品，其中，该多个真空或气体区域的体积介于至少一种固体材料的该一个或多个区域和该多个真空或气体区域的总体积的约10％与约99％之间。

4.如权利要求1所述的制品，其中，每个真空或气体区域的d’_maj与d’_min的纵横比小于或等于约1000。

5.如权利要求1所述的制品，其中，该至少一种固体材料是金属氧化物、金刚石或氮化物中的至少一种。

6.如权利要求1所述的制品，其中，该至少一种固体材料是氧化铝、金刚石、氧化钽、二氧化铪、氧化铌、二氧化钛、二氧化硅、氮化硅、氮化硼或氮化铝中的至少一种。

7.如权利要求1所述的制品，其中，该气体包括空气、氮气、六氟化硫、氧气、氢气、二氧化碳、全氟化碳或氯氟烃中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的制品，其中，该多个真空或气体区域中的该至少一个真空或气体区域的第二平均颗粒尺寸d’_min为1微米或更小。

9.如权利要求1所述的制品，其中，至少一种固体材料的该至少一个区域的第二平均颗粒尺寸d_min为1微米或更小。

10.如权利要求1所述的制品，进一步包括一个或多个电极。

11.如权利要求10所述的制品，其中，这些电极中的至少一个电极在其与该电介质结构相邻的表面上涂覆有绝缘层。

12.如权利要求11所述的制品，其中，该绝缘层是氧化铝、金刚石、氧化钽、二氧化铪、氧化铌、二氧化钛、二氧化硅、氮化铝或氮化硼中的至少一种。

13.如权利要求11所述的制品，其中，该绝缘层通过对该至少一个电极的氧化、阳极氧化或其他化学反应形成。

14.如权利要求11所述的制品，其中，涂覆有该绝缘层的该至少一个电极包括单极器件的阴极。

15.如权利要求11所述的制品，其中，该电介质结构的导电层和绝缘层包括双极器件的多于一个电极。

16.如权利要求11所述的制品，其中，该绝缘层小于绝缘层和该电介质结构的总厚度的约10％。