中国科学院科研人员研发“闪速退火”工艺 一秒“炼”就晶圆级高性能储能薄膜
1 天前

近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心胡卫进研究员团队联合合作者,成功开发出一种热处理升降温速率高达每秒1000摄氏度的“闪速退火”工艺,仅用1秒便在硅晶圆上制备出晶圆级高性能锆酸铅弛豫反铁电储能薄膜。该成果于11月15日凌晨发表于《科学进展》期刊,为下一代高性能储能电容器件制造提供了新路径。该工艺通过超快结晶将高温纳米结构“冻结”至室温,形成尺寸不足3纳米的纳米微畴,显著提升储能效率。同时,薄膜致密均匀的结构有效锁住铅元素,减少缺陷并降低漏电流,储能密度达63.5焦耳每立方厘米。实验表明,薄膜电容器在零下196摄氏度至400摄氏度的极端温度循环后,储能性能衰减低于3%,具备优异的环境适应性。目前,研究团队已在2英寸硅晶圆上实现均匀制备,为芯片级集成储能的工业化应用奠定基础。