新型超薄柔性温度传感器攻克材料兼容性瓶颈
中国科学院新疆理化技术研究所的孔雯雯研究员团队近期取得突破，采用“水溶性牺牲层辅助转移”技术，成功解决了高性能敏感材料与柔性衬底之间工艺兼容性的关键挑战，开发出总厚度仅为40微米的超薄柔性温度传感器。这项研究成果已发表于《ACS应用材料与界面》。
该研究的核心创新在于将敏感材料的高温加工过程与柔性基底上的器件集成工艺分步实施。这一策略不仅确保了材料所需的高温退火条件，同时避免了高温对柔性基底造成损害，为高性能无机敏感材料与柔性衬底的集成提供了一条切实可行的技术路线。
为了提升材料转移后的界面质量，研究团队结合有限元模拟与实验分析，设计出GeO2/Ta2O5/MCO的异质界面结构，实现了对界面性能的精准调控。该结构有效控制了界面处的元素扩散和热应力失配问题，从而大幅提升了器件的结构稳定性和长期可靠性。基于该界面设计和转移策略，超薄传感器在性能上表现出色，电阻温度系数（TCR）达到-4.1%/℃，响应时间低至192毫秒，即使在反复弯折或经历热冲击后仍能保持稳定运行。
该技术的进步不仅推动了超薄柔性温度传感器的性能优化，也为未来电子皮肤、柔性可穿戴设备等智能感知系统的研发奠定了重要基础。