[00316696]柔性无机功能材料与器件创新团队

技术成果介绍：

团队将研发新型柔性透明二维云母材料及相关导电衬底，利用云母耐高温、耐腐蚀、性能优异等特性，克服现有有机高分子衬底的诸多局限，打造普适通用的柔性电子器件平台。在此基础上，团队将研发柔性压电磁电传感器、铁电存储器和钙钛矿太阳能电池等，为柔性电子提供信号采集、数据存储、和能源供给的技术方案。项目成果在以论文和专利体现的同时，形成技术服务能力，并创立创新科技公司进行技术转化。 具体研究方向包括： 1. 研制大尺寸柔性透明二维云母片，支撑新型柔性电子器件的开发与应用，所得到的柔性云母衬底晶体取向为(001)，厚度低于100um，尺寸达到6英寸，表面平均粗糙度小于0.3nm，弯曲曲率半径小于5mm；2. 根据不同功能器件需求，在柔性透明云母衬底上沉积不同光学特性的导电电极，得到基于二维云母片的 柔性导电衬底，所得到的各种电极厚度约为150nm，透光率大于85%，电阻小于10Ω/sq，性能大幅优于当前通用柔性导电衬底；3. 基于上述柔性导电衬底，研发制备测试三类柔性功能器件作为应用切入点和示范，包括压电磁电传感器、铁电存储器和钙钛矿太阳能电池。

主要技术指标及优势：

1.云母衬底：厚度小于100um，尺寸达到6英寸，曲率半径小于5mm，可弯曲104次；

2.导电电极：厚度150nm，电阻小于10Ω/sq，透光率大于85%；

3.柔性压电磁电传感器：压电系数高于15C/m2，磁电系数高于50mV/cmOe；

4.柔性铁电存储器：铁电极化>30uC/cm2，翻转电压>2V，可以读写超过108次；

5.柔性钙钛矿太阳能电池：效率大于15%。

知识产权：

本团队拥有云母基柔性电子器件的一整套合成制备技术，涵括二维白云母片加工与处理、基于云母片的导电电极沉积与相应的柔性透明导电衬底制备、基于云母的柔性压电传感器、铁电存储器和钙钛矿太阳能电池 加工制备等，部分论文已经发表，相关专利正在布局，能够确保本项目的知识产权。团队拟就材料加工处理、器件制备测试和原型器件概念三个方面，在未来五年类，申报20项左右发明专利，全面保护团队核心技术与产品。团队也将积极参与并主导相关领域技术标准的制定，大力推动云母基柔性衬底的相关技术标准，促进其产业化进程。

主要应用领域：材料科学与工程、微电子器件、新能源。

市场前景及经济效益预测：

1. 柔性云母衬底：目前蓝宝石衬底，市场达到20亿美金，五年后如有1%市场被云母衬底取代，将创造1亿人民币市场规模，我们争取占有至少10%。

2. 柔性压电磁电传感器：部分器件市场将由云母柔性传感器取代，创造超过1亿人民币左右的市场规模，我们争取占有至少10%。

3. 柔性铁电存储器：目前RFID市场规模超过100亿美金，如能打进RFID产品链，五年后将创造千万人民币级的市场规模。

产业化需求及生产条件：

在该项目产业化的进程中，实验室的制备及测试条件已相对充足，但进行大宗批量化生产仍需政府及相关上下游企业给予更多的帮助及支持。一方面，团队希望自主孵化相应产品产业链及公司，在创造产能的同时保证自主知识产权；另一方面，团队希望积极与国内外相关产业链的企事业单位进行技术、产品、应用等方面的交流互通，在实现产能的同时，革新技术、引领发展。