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高性能晶圆级铁电/压电薄膜制备关键技术及产业化

发布时间: 2022-10-09

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 股权融资
成果类型： 实用新型专利,新品种
行业领域：
电子信息技术,新材料技术
成果介绍
该研究采用溶胶凝胶法批量制备高性能晶圆级铁电/压电薄膜，彻底解决该领域长期被国外卡脖子的现状。团队40余年技术积淀，凝聚三代科学家研究成果，取得国际、国内专利超50项。从胶体配制、晶化退火全流程突破制备工艺和智能装备技术，采用独创的胶体配制技术解决了铁电薄膜材料击穿电场低的技术难题，实现在4-8寸Si、玻璃、云母、GaN等多种衬底上批量制备，并实现元素周期表上氧化物铁电/压电薄膜从成分、结构到性能的量身定制。团队所制备的锆钛酸铅（PZT）压电薄膜产品综合性能和性价比优于日本 TDK公司、罗姆半导体、爱发科等厂家的同类产品，处于国际领先地位。
成果亮点
现有铁电压电薄膜的制备技术主要包括磁控溅射、脉冲激光沉积法、原子层沉积法以及溶胶凝胶法等。磁控溅射、脉冲激光沉积法以及原子层沉积法等薄膜制备技术通常只适合于实验室条件下进行研究工作，而对于在工业化级别中进行批量化制备时却显得无能为力。相比之下，无论在投资成本、运行成本、薄膜质量的重复性、均匀性、制备效率以及新产品研发速度上，尤其在批量化制备程度上，溶胶凝胶薄膜制备技术都是最佳不二之选。
团队介绍
西安电子科技大学的华山学者特聘教授彭彪林博士（IAAM Fellow，博士曾就读于英国皇家军事科学院）通过十余年时间、六千次以上实验以及总投入五千万以上经费攻克了超绝缘铁电/压电薄膜的溶胶凝胶批量化制备技术。目前可实现元素周期表上氧化物铁电/压电薄膜从成分、结构到性能的量身定制。所制备的锆钛酸铅（PZT）薄膜产品综合性能超过日本三菱综合材料株式会社同类产品，处于国际领先地位。 国内外已有多家知名研究机构以及企业向其索要样品或要求进行技术合作开发或提供技术指导，其中包括：清华大学、华中科技大学、澳门大学、国内某JG研究所、海尔集团、九州集团、西安交通大学、香港理工大学、香港科技大学、英国剑桥大学、利兹大学、帝国理工大学、新加坡国立大学等。
成果资料
路演文件
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”绿色建材产业科技服务团 (中国空间科学学会) 评价时间：2022-10-09

王洪达

中科院上海硅酸盐所

副教授

综合评价

该项目采用溶胶凝胶法制备铁电、压电薄膜材料，采用独创的胶体配制技术解决了铁电薄膜材料击穿电场低的技术难题，实现在4-8寸Si、玻璃、云母、GaN等多种衬底上批量制备，并实现元素周期表上氧化物铁电/压电薄膜从成分、结构到性能的量身定制。对传统,MEMS行业有一定的引领性和拓展作用，技术创新性很强，技术相对成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，后续可能会出现多种技术路线。 总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。
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