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高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展
2025-12-05
高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A24C4B10O30)结构多位点...
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【科技日报】我科学家实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感
2025-12-04
中国科学技术大学教授王亚等与浙江大学海洋精准感知技术全国重点实验室合作,首次实现噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。相关研究成果日前在线发表于国际期刊《自然》。自旋是电子的一个基本属性。探测单个自旋,不仅能为理解物性提供全新视角,更可以为发展单分子磁探测技术和推进量子科技奠定坚实基础。然而,由于...
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可逆形状记忆二维共价有机框架材料研究取得进展
2025-12-04
二维共价有机框架（2D COF）材料是一类独特的有机晶体材料，兼具弱层间相互作用与规整的一维纳米孔道结构。由于其层间堆叠相可逆，可实现孔径可调，在纳米电子学、纳米反应器、智能响应系统、气体分离与存储等领域具有应用潜力。然而，层间近AA堆叠是大多数2D COF在热力学上最稳定的结构，打破其热力学限制，从而实现可...
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微电子所在基于4H-SiC/Diamond复合衬底GaN HEMT异质集成方面取得重要进展
2025-12-04
随着移动通信、卫星通信、雷达等大功率应用环境的快速发展,氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)已成为高频、高功率及恶劣环境下的核心器件之一。但器件功率密度和工作电压得不断攀升,器件自热问题日益突出,传统单晶Si或SiC衬底在散热能力方面愈发难以满足需求。利用高热导率金刚石构建高效散热衬底,被认为是解决GaN器件自热...
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研究实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感
2025-12-01
微观世界中，电子具有“自旋”的基本属性，这些“自旋”如同一个个微小磁针。材料的较多宏观特性，如磁铁的磁性或超导体的零电阻，皆源于这些微观磁针的排列方式与相互作用。日前，中国科学技术大学与浙江大学合作，在纳米尺度量子精密测量领域取得进展，首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。探测单个自...
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大口径高场通用超导磁体技术实现突破
2025-11-27
近日,中国科学院电工研究所科研团队在大口径高场通用超导磁体技术方面取得突破。团队成功研制出中心磁场强度高达16.5特斯拉、内孔直径达150毫米大口径高场通用超导磁体。这一成果创造了迄今为止国内同类大口径通用超导磁体最高磁场纪录。大口径高场通用超导磁体作为强磁场科学研究的关键平台,可提供大空间、高强度磁场环...
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氮化钛涂层晶界涉氯腐蚀微观机理研究获进展
2025-11-25
氮化钛涂层具有优异的力学强度、化学稳定性和耐磨损性,在多个领域具有应用价值。但是,氯离子易沿各类晶界入侵,导致氮化钛涂层腐蚀加速甚至涂层结构失效。同时,氯离子在不同晶界上的稳定性和扩散规律尚不清晰,制约了涂层精准设计和可控制备技术发展。近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所联合中国科学技术大学,探讨了...
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近红外有机光电探测器研究取得进展
2025-11-20
柔性传感器在穿戴智能电子、具身智能、生物医学成像等众多领域具有广阔的应用前景。基于共轭高分子光敏材料的有机光电探测器(OPDs)具有本征柔性、成本低、功耗低等优点,近年来受到广泛关注。目前,柔性OPDs器件仍面临探测性能较低、机械稳定性偏差等问题,限制了其实际应用。中国科学院青岛生物能源与过程研究所团队发展了...
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研究发现石墨烯中载流子浓度的尺寸依赖效应
2025-11-20
提高量子电阻芯片中霍尔器件的集成密度,是实现量子电阻多量值的关键。然而,霍尔器件尺寸微缩是否影响石墨烯基量子电阻性能,成为该领域亟待研究的科学问题之一。针对上述问题,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究团队,在同一石墨烯单晶衬底上,制备出具有不同沟道宽度的霍尔器件。实验结果表明,宽度减小导致实现完全...
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碳纳米环单分子器件对称性调控研究取得进展
2025-11-19
单分子器件为探索纳米尺度电荷传输与化学反应提供了重要平台。长期以来,单分子器件依赖在分子末端引入锚定基团,以实现与电极的连接,从而形成以线性结构为主的器件架构,一定程度上限制了器件结构与功能的拓展。中国科学院化学研究所等团队基于碳纳米环带分子,构筑了环形架构的单分子器件。该体系无需传统锚定基团,利用碳...
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可编程细胞芯片设计制备与浸润性调控取得进展
2025-11-18
生物材料表面的微观形态特征对细胞增殖、黏附和分化有重要影响。然而,表面特性调控细胞行为的具体机制仍不明确。目前,用于细胞调控的表面设计过于单一,难以同时满足高精度制造与结构多功能性的双重要求。飞秒激光无掩模光学投影光刻技术,采用数字微镜器件作为掩模板,能够快速制备高精度大面积的可编程细胞芯片,并有效调...
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4英寸金刚石“自支撑”超薄膜快速制备成功实现
2025-11-14
金刚石具有的优异的导热和绝缘等性能,成为新一代大功率芯片和器件散热的关键材料。将芯片直接与金刚石键合来降低结温,被视为高性能芯片及3D封装的理想热管理方案。通常,金刚石薄膜合成是以Si作为基板材料,合成后通过化学刻蚀去除Si基板进而得到金刚石“自支撑”薄膜。此前,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研发团队,...
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研究实现水系锌电正极精准调控
2025-11-14
作为水系锌离子电池正极材料的候选材料,二氧化锰具有低成本、高理论容量和高工作电压的优势,但其固有缺陷限制了电化学性能。近日,中国科学技术大学研究团队在MnO2层间分别引入具有吸电子和供电子基团的有机分子,结合同步辐射共振非弹性X射线散射技术、X射线吸收谱和理论计算,证明具有不同电子效应的插层剂对MnO2电子结构...
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“负能界面”极限纳米金属研究获进展
2025-11-13
金属是由微小晶粒组成,晶界越多,金属就越不易变形,强度就越大。但此方法也有极限:当晶粒尺寸降至10-15纳米时,晶界发生滑移、迁移等塑性变形,导致金属在应力下变软。这是困扰材料学界的“尺寸软化”难题。中国科学院金属研究所研究团队与辽宁材料实验室研究团队合作,提出并实现了“纳米负能界面”强化新策略,在镍基合金中...
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超快光场调控拍赫兹光电流研究取得进展
2025-11-11
近日,中国科学院上海光学精密机械研究所研究团队,在利用超快光场调控二维材料器件中的拍赫兹(PHz)光电流方面取得理论突破,揭示了多体相互作用在驱动拍赫兹光电流产生过程中的关键性影响。随着摩尔定律逐渐失效,传统半导体技术正逼近其物理极限。在此背景下,“光波电子学”应运而生。该领域利用超强超快激光的振荡电场,直...
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三维有机无机杂化半导体激子特性研究取得进展
2025-11-11
激子是半导体中最基本的准粒子之一,是发展高效率光电器件和量子技术的核心。在传统三维半导体中,激子束缚能通常较弱,极大地限制了其在室温激子器件及量子科技应用中的发展。β-ZnTe(en)0.5是一种长程有序且稳定的三维有机—无机杂化半导体,该材料可能具有巨大的激子束缚能。最近,中国科学院半导体研究所研究员谭平恒团队...
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研究实现二维半导体晶圆的直接键合
2025-11-10
二维半导体被视为未来集成电路的关键沟道材料。然而,具有可控层数和转角的高质量、晶圆级二维半导体堆叠结构的制备却颇具挑战性。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心张广宇研究团队等,开发出直接晶圆键合及解键合方法,制备出高质量、晶圆级二维半导体叠层。该方法可在真空或手套箱中进行,无需转移介...
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科学家研制出光电转换效率超27%的钙钛矿太阳能电池
2025-11-07
钙钛矿太阳能电池经过十余年的快速发展,其光电转换效率已从最初的3.8%提升至超过26%,但与理论极限效率仍存在一定差距。制备高质量钙钛矿半导体薄膜是实现高效率钙钛矿太阳能电池的关键要素。甲基氯化铵(MACl)因能同时降低钙钛矿成核势垒并促进晶体高质量生长,被广泛作为钙钛矿薄膜生长的辅助材料。近期,中国科学院半导体...
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透射电镜表征纳米薄膜技术研究取得进展
2025-11-07
Mo/Si多层膜的周期厚度约7.0nm,可用来提高光学器件的反射率。近原子精度的膜层厚度误差会导致反射光谱的峰值波长偏移,因而准确表征Mo/Si多层膜薄膜厚度对工艺迭代和分析具有重要作用。在透射电镜(TEM)表征时,需关注Si基底的晶向,或采用熔石英等非晶基底材料,以保证样品截面相对电子束垂直,否则三维立体样品的二维投影成...
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本征低介电-高导热聚合物研究取得进展
2025-11-06
高频通信和人工智能推动了微电子器件向高速传输、集成化、小型化方向发展。然而,电子器件性能提升也带来了电子串扰、阻-容延迟及热量积累等问题。因此,亟需实现兼具低介电常数(Dk)、低介电损耗(Df)及高导热率的电介质材料,以确保信号传输速度和质量,提高散热性,并延长器件的使用寿命。近日,中国科学院上海有机化学研究所...
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