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
新华社沈阳11月15日电(记者王莹)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携手合作者,开发出一种热处理升降温速率可达每秒1000摄氏度的“闪速退火”工艺,成功制备出晶圆级高性能储能薄膜。相关成果于11月15日凌晨发表在《科学进展》期刊上,为下一代高性能储能电容器件的制造开辟了一条新路径。

图片来源于网络,如有侵权,请联系删除
科研人员介绍,在脉冲激光器、新能源汽车等应用的功率电子器件中,有一类名为“电介质储能电容器”的元件至关重要,它们以极高的功率快速充放电,并且极其耐用。然而,科学家们一直面临一个难题:如何让这些电容器在保持强大储能能力的同时,还能经受住从极寒到酷热的极端温度考验,并且易于大规模生产。

图片来源于网络,如有侵权,请联系删除
此次研究中,利用“闪速退火”工艺,研究人员可仅用1秒钟,就能在硅晶圆上制备出一种名为锆酸铅的弛豫反铁电薄膜。据介绍,这项工艺技术可以将材料在高温下的特殊结构“冻结”在室温,形成了尺寸不到3纳米的纳米微畴。这些微小的结构如同一个精密的迷宫,是诱导弛豫反铁电行为,实现高效率储能的关键。同时,“闪速退火”还让薄膜的“肌理”更加致密均匀,并有效锁住了容易挥发的铅元素,从根源上减少了材料缺陷,显著降低了漏电流。
利用该工艺制造出的薄膜电容器展现出了卓越的环境适应性。实验表明,经过低至零下196摄氏度(液氮温度)的极寒,到高达400摄氏度的酷热循环后,其储能密度和效率的衰减很微弱(低于3%)。这意味着,无论是在冰冷的外太空,还是在火热的地下油气勘探井,它都能稳定可靠地工作。
目前,研究人员已经初步能在2英寸的硅晶圆上成功制备出均匀的高性能薄膜,为芯片级集成储能提供了具备工业化潜力的解决方案。
【责任编辑:张樵苏】
阅读下一篇:
扫描二维码推送至手机访问。
版权声明:本文由财界探秘发布,如需转载请注明出处。
“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” 的相关文章
美联储理事库克周一表示,鉴于就业市场强劲且通胀压力持续存在,政策制定者在降息问题上可以更加谨慎地行动。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除 在当天密歇根大学法学院举行的一个会议上,库克指出,自去年9月份美联储开始下调基准利率以来,劳动力市场表现得更加有韧性,而通胀则比当时预期的更为顽固,“...
在电商行业快速发展的进程中,平台与商家之间的共赢共生关系,始终是推动行业蓬勃发展的不竭动力。随着市场竞争的日益激烈,如何降低经营成本、提升利润空间,成为了电商从业者不得不面对的难题。尤其是对于那些初入市场的新商家和规模有限的中小商家而言,如何在资源有限的情况下实现快速成长,更是一个亟待解决的难题...
中国人民1月7日发布数据,中国2024年12月末外汇储备32023.57亿美元,环比减少635.03亿美元;12月末黄金储备1913.4亿美元,共7329万盎司,连续两个月扩大黄金储备。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除 外汇局解读 国家外汇管理局公布2024年12月末外汇储...
2025年1月7日,西藏自治区日喀则市定日县发生6.8级地震。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除 当日,北京字节跳动公益基金会宣布捐赠500万元人民币,联合公益机构,为西藏日喀则受灾地区提供灾后救援及重建支持。由于当地大量房屋倒塌、防寒保暖需求高,北京字节跳动公益基金会已联合中国红十字基金会...
图片来源于网络,如有侵权,请联系删除 美国候任总统特朗普不仅要求北约盟友提高军费,甚至还想要直接对它们下手。他在7日表示,美国因所谓“经济安全”“保护自由世界”等需要,必须要买下格陵兰岛,如果丹麦拒绝美国购买,丹麦出口美国的产品“关税会非常高”。他还说,不排除使用军事力量夺取格陵兰岛...
我国饲料工业企业目前使用的配方软件八成以上来自国外,这一局面有望被打破。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除 记者1月10日从中国农业科学院获悉,中国农业科学院饲料研究所成功研发出我国第一代饲料配方工业软件——“中农科·龙腾”饲料配方工业软件。 业内专家介绍,国外的饲料配方软件主要侧重于大豆...