بزرگترین مزیت خازن‌های فیلم آلی-فلزی این است که خود-ترمیم هستند، که این خازن‌ها را به یکی از سریع‌ترین خازن‌های در حال رشد امروزی تبدیل می‌کند.

دو مکانیسم مختلف برای خودترمیمی خازن‌های فیلم فلزی وجود دارد: یکی خودترمیمی تخلیه‌ای است؛ دیگری خودترمیمی الکتروشیمیایی. مورد اول در ولتاژ بالاتر رخ می‌دهد، بنابراین به آن خودترمیمی ولتاژ بالا نیز گفته می‌شود؛ از آنجا که مورد دوم نیز در ولتاژ بسیار پایین رخ می‌دهد، اغلب به آن خودترمیمی ولتاژ پایین گفته می‌شود.

خودترمیمی تخلیه

برای نشان دادن مکانیسم خودترمیمی تخلیه، فرض کنید که نقصی در لایه آلی بین دو الکترود فلزی با مقاومت R وجود دارد. بسته به ماهیت نقص، ممکن است نقص فلزی، نیمه‌رسانا یا نقص عایق‌بندی ضعیف باشد. بدیهی است که وقتی نقص یکی از موارد اول باشد، خازن خود را در ولتاژ پایین تخلیه می‌کند. تنها در حالت دوم است که به اصطلاح تخلیه ولتاژ بالا خود را ترمیم می‌کند.

فرآیند خودترمیمی تخلیه به این صورت است که بلافاصله پس از اعمال ولتاژ V به یک خازن فیلم فلزی، یک جریان اهمی I=V/R از نقص عبور می‌کند. بنابراین، چگالی جریان J=V/Rπr2 از الکترود فلزی عبور می‌کند، یعنی هر چه ناحیه به نقص نزدیک‌تر باشد (r کوچکتر باشد) و چگالی جریان آن در داخل الکترود فلزی بیشتر باشد. به دلیل گرمای ژول ناشی از مصرف توان نقص W=(V2/R)r، مقاومت R یک نقص نیمه‌هادی یا عایق به صورت نمایی کاهش می‌یابد. بنابراین، جریان I و مصرف توان W به سرعت افزایش می‌یابد، در نتیجه، چگالی جریان J1= J=V/πr12 در ناحیه‌ای که الکترود فلزی بسیار نزدیک به نقص است به شدت افزایش می‌یابد و گرمای ژول آن می‌تواند لایه فلزی را در این ناحیه ذوب کند و باعث شود قوس بین الکترودها به اینجا پرتاب شود. قوس به سرعت تبخیر می‌شود و فلز مذاب را دور می‌اندازد و یک ناحیه ایزوله عایق بدون لایه فلزی تشکیل می‌دهد. قوس خاموش می‌شود و خودترمیمی حاصل می‌شود.

به دلیل گرمای ژول و قوس الکتریکی تولید شده در فرآیند خودترمیمی تخلیه، دی‌الکتریک اطراف عیب و ناحیه عایق سطح دی‌الکتریک به ناچار در اثر آسیب حرارتی و الکتریکی آسیب می‌بیند و در نتیجه تجزیه شیمیایی، گاززدایی و کربنیزاسیون و حتی آسیب مکانیکی رخ می‌دهد.

از موارد فوق، برای دستیابی به خودترمیمی کامل در تخلیه، لازم است از یک محیط محلی مناسب در اطراف نقص اطمینان حاصل شود، بنابراین طراحی خازن فیلم آلی فلزی شده باید بهینه شود تا به یک محیط معقول در اطراف نقص، ضخامت مناسب لایه فلزی شده، یک محیط هرمتیک و ولتاژ و ظرفیت هسته مناسب دست یابد. اصطلاح خودترمیمی کامل تخلیه عبارت است از: زمان خودترمیمی بسیار کوتاه، انرژی خودترمیمی کم، ایزولاسیون عالی نقص‌ها، عدم آسیب به دی‌الکتریک اطراف. برای دستیابی به خودترمیمی خوب، مولکول‌های فیلم آلی باید حاوی نسبت کمی از اتم‌های کربن به هیدروژن و مقدار متوسطی از اکسیژن باشند، به طوری که وقتی تجزیه مولکول‌های فیلم در تخلیه خودترمیمی رخ می‌دهد، هیچ کربنی تولید نمی‌شود و هیچ رسوب کربنی رخ نمی‌دهد تا از تشکیل مسیرهای رسانای جدید جلوگیری شود، بلکه CO2، CO، CH4، C2H2 و سایر گازها تولید می‌شوند تا قوس را با افزایش شدید گاز خاموش کنند.
برای اطمینان از اینکه محیط اطراف نقص هنگام خودترمیمی آسیب نمی‌بیند، انرژی خودترمیمی نباید خیلی زیاد باشد، اما نباید خیلی کم هم باشد تا لایه فلزی‌سازی اطراف نقص برداشته شود، ناحیه عایق (مقاومت بالا) تشکیل شود، نقص ایزوله شود تا خودترمیمی حاصل شود. بدیهی است که انرژی خودترمیمی مورد نیاز ارتباط نزدیکی با فلز لایه فلزی‌سازی، ضخامت و محیط دارد. بنابراین، برای کاهش انرژی خودترمیمی و دستیابی به خودترمیمی خوب، فلزکاری فیلم‌های آلی با فلزات با نقطه ذوب پایین انجام می‌شود. علاوه بر این، لایه فلزی‌سازی نباید به طور ناهموار ضخیم و نازک باشد، به خصوص برای جلوگیری از خراش، در غیر این صورت، ناحیه عایق‌بندی شاخه‌ای می‌شود و نمی‌تواند خودترمیمی خوبی حاصل کند. خازن‌های CRE همگی از فیلم‌های معمولی استفاده می‌کنند و در عین حال مدیریت دقیق بازرسی مواد ورودی، فیلم‌های معیوب را در درب مسدود می‌کند تا کیفیت فیلم‌های خازن کاملاً تضمین شود.

علاوه بر خودترمیمی تخلیه، نوع دیگری از خودترمیمی الکتروشیمیایی نیز وجود دارد. در مقاله بعدی به بررسی این مکانیسم خواهیم پرداخت.