據(jù)報道，清華大學(xué)集成電路學(xué)院王曉紅團隊在高頻超級電容器動態(tài)響應(yīng)極限研究中取得重要進展。該研究通過實驗首次定量測量了超級電容器動態(tài)響應(yīng)頻率的上限，為解決集成電路供電密度難題提供了新思路。
研究團隊采用微納加工技術(shù)構(gòu)建了無孔隙結(jié)構(gòu)的絕對平面理想電極，并通過寄生電容屏蔽層及外部鎖相環(huán)放大等方法消除干擾，精確測定了超級電容器動態(tài)響應(yīng)頻率的上界。在此基礎(chǔ)上，團隊提出了“介電-電化學(xué)”非對稱電容器概念。該器件在低頻段以電化學(xué)效應(yīng)為主，高頻段則以介電效應(yīng)為主，實現(xiàn)了頻率響應(yīng)和電容密度的雙重突破。
基于這一概念制備的微型超級電容器芯片特征頻率突破1MHz，較商用超級電容器高出六個數(shù)量級，覆蓋主流電源電路工作頻段。這一成果為高密度立體三維供電提供了技術(shù)支撐。
近年來，王曉紅教授團隊系統(tǒng)開展高頻超級電容器動態(tài)機制、晶圓加工方法與芯片集成技術(shù)的研究。團隊此前成功解決了電化學(xué)器件與半導(dǎo)體器件工藝不兼容的難題，建立了CMOS兼容的晶圓級全流程加工體系，研制出世界首枚集成電化學(xué)電源整流濾波芯片。

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