技术突破 - 科学家解决了薄膜电子学领域长期存在的难题，开发出名为SFP-HiPIMS的新压电薄膜沉积工艺，首次实现在绝缘基板上以高质量和相对低温生产高科技薄膜[5][6][12] - 该工艺基于HiPIMS技术，通过巧妙的时序控制选择性加速所需离子，避免氩离子轰击导致的杂质掺入，从而生产出性能优于传统方法的压电薄膜[9][10][11] - 新技术最大优势是能在低温下生产高质量压电薄膜，为无法承受高温的芯片和电子元件生产开辟新可能性，对半导体行业尤为重要[12] 工艺创新 - 研究人员利用HiPIMS工艺中磁控脉冲产生的“电子簇射”，在极短时间内赋予绝缘基板负电荷以加速离子，解决了绝缘基板上无法施加电压的难题[11] - 通过精确控制后续磁控脉冲的触发时间间隔，确保只有合适的目标离子被加速并融入薄膜，实现了选择性离子加速[10][11] - 该方法首次将HiPIMS技术成功应用于压电薄膜制备，并克服了氩气轰击导致电击穿的风险[10] 应用前景 - 压电薄膜是射频滤波器、传感器、执行器和微型能量收集系统等微电子元件的关键材料，并在量子技术等新兴领域具有潜力[6] - 该技术突破使得在玻璃或蓝宝石等绝缘基板上生产高质量压电薄膜成为可能，直接适用于半导体行业现有生产设备[12] - 基于这一成功，研究团队计划进一步研发铁电薄膜，并开展多项合作将薄膜应用于光子学和量子技术领域，同时借助机器学习和高通量实验优化流程[12]