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  大皖新闻讯 6月14日，大皖新闻记者从中国科学技术大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家研究中心王凌飞、吴文彬教授团队与侯达之教授团队合作，研发出一种基于锁相热成像的自支撑氧化物薄膜结构缺陷高通量检测的新方法，相关成果发表在《科学通报》上。

  相关人员介绍，自支撑氧化物薄膜是一类在去除衬底后仍能保持单晶特性的功能薄膜材料，兼具柔性、可转移、易集成等优势和丰富物理功能，在柔性电子器件、新型传感器和多功能异质集成器件等方面具备极其重大应用潜力。

  然而，自支撑氧化物薄膜在剥离、释放和转移过程中仍可能会产生裂纹、褶皱、鼓包等局部结构缺陷。这些缺陷尺度小、分布随机，在低倍光学显微镜下往往难以快速识别，却可能明显影响局部电导、介电常数、应变状态及器件性能，进而降低大面积器件阵列的均一性和可靠性。因此，发展一种兼具大面积、高效率和高灵敏度的高通量缺陷检验测试方法，是推动自支撑氧化物薄膜由材料制备走向器件应用的重要环节。

  针对以上问题，研究团队将锁相热成像技术引入自支撑氧化物薄膜的结构缺陷检验测试。该方法通过向导电自支撑氧化物薄膜中注入周期性电流，使薄膜产生周期性焦耳热。当电流经过裂纹、褶皱等结构缺陷附近时，局部电流分布和发热行为会发生改变，并在红外热图中形成具有辨识度的“热指纹”。

  实验和有限元模拟根据结果得出，裂纹通常会产生类似“蝴蝶状”的热异常信号，而褶皱则表现为条纹状热信号。通过联合分析锁相热成像的温度振幅和相位信息，研究团队能够有效区分微裂纹、褶皱和长裂纹等不一样的结构缺陷，并进一步实现对缺陷几何参数的定量评估。该方法仅需低倍红外镜头即可覆盖较大视场，对毫米尺度区域的成像仅需数十秒，大幅度的提高了自支撑氧化物薄膜缺陷筛查效率。

  记者采访了解到，相关结果为自支撑氧化物薄膜的工艺优化、缺陷筛查和器件阵列质量控制提供了可靠高效的技术路径，也为柔性氧化物电子学和多功能异质集成器件的发展提供了重要支撑。