清华大学团队突破高频超级电容器技术瓶颈

据报道，清华大学集成电路学院王晓红团队在高频超级电容器动态响应极限研究中取得重要进展。该研究通过实验首次定量测量了超级电容器动态响应频率的上限，为解决集成电路供电密度难题提供了新思路。
研究团队采用微纳加工技术构建了无孔隙结构的绝对平面理想电极，并通过寄生电容屏蔽层及外部锁相环放大等方法消除干扰，精确测定了超级电容器动态响应频率的上界。在此基础上，团队提出了“介电-电化学”非对称电容器概念。该器件在低频段以电化学效应为主，高频段则以介电效应为主，实现了频率响应和电容密度的双重突破。
基于这一概念制备的微型超级电容器芯片特征频率突破1MHz，较商用超级电容器高出六个数量级，覆盖主流电源电路工作频段。这一成果为高密度立体三维供电提供了技术支撑。
近年来，王晓红教授团队系统开展高频超级电容器动态机制、晶圆加工方法与芯片集成技术的研究。团队此前成功解决了电化学器件与半导体器件工艺不兼容的难题，建立了CMOS兼容的晶圆级全流程加工体系，研制出世界首枚集成电化学电源整流滤波芯片。

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