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4月9日，美国加州大学伯克利分校研究团队在《自然》（Nature）上发文，报道了硅基二氧化铪-氧化锆（HfO2-ZrO2）薄膜的微型电容器实现了创纪录的静电能量存储密度（80mJ/cm2）和功率密度（300kW/cm2），推动了电池技术和能源存储系统的发展，有望解决能源密度和功率密度之间的平衡问题。
目前最先进的小型电化学储能系统如微型超级电容器和微型电池，面临着安全、包装、材料和微加工方面的挑战，阻碍了芯片技术发展，这为静电微型电容器提供了机会。研究人员基于HfO2-ZrO2薄膜微电容器的极高静电能量存储密度和功率密度，通过场驱动的负电容效应，显著提升了反铁电HfO2-ZrO2薄膜的电荷存储能力，然后利用反铁电超晶格工程提升了能量存储性能，最后将超晶格集成到三维硅电容器中，实现了单位面积能量存储提升超过100倍。该研究推动了后段制程（BEOL）兼容工艺中高密度、超快充电微电容器的集成，显著提升了电子微系统的能源存储和功率输出性能。
来源：区域中心供稿
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