表面钝化是通过在金属或半导体表面形成保护膜（如二氧化硅、氮化硅等）以防止污染的工艺技术。该技术最早由M.M.阿塔拉于1959年发现二氧化硅的钝化效果，随后在1964年磷硅玻璃技术取得突破性进展，成为半导体工业的核心工艺之一。主要工艺包含热氧化法、化学气相沉积法，通过制备介电强度超过5MV/cm的钝化膜，可有效降低界面陷阱电荷并提升器件稳定性。在不锈钢处理中通过浸泡形成微化学反应生成致密膜层，可提升表面防锈和耐腐蚀性能，盐雾测试时间超过35秒无蓝点产生。

钝化膜通过两种机制发挥作用：场效应钝化利用内建电场阻碍载流子表面复合，化学钝化通过饱和悬空键消除表面缺陷态。在硅基器件中，SiO2-Si系统的界面陷阱电荷（Qit）需控制在1010 cm-2eV-1以下以维持稳定电学特性。

1959年首次发现二氧化硅钝化效应，1964年磷硅玻璃技术实现钠离子捕获突破。1998年进入《电气工程名词》标准化体系，2025年ALD工艺使TOPCon电池UV衰减率降至1%以下。

红外探测器：CdTe/ZnS双层钝化使碲镉汞器件有效像元率达95.4%，反向漏电流降低至10-9A量级。光伏电池：一道新能TOPCon组件采用背面钝化接触结构，减少光学损失；HJT电池通过a-Si:H双面钝化使开路电压提升。

无机材料以磷硅玻璃（PSG）和氮化硅为主，PSG极化系数达0.02C/m2但存在吸潮缺陷。新型有机-无机复合体系如CdTe/ZnS在红外波段透过率超过90%，界面缺陷密度降低至5×1010 cm-2。钙钛矿电池采用分子铁电钝化层，界面稳定性提升至1000小时以上。

通过C-V测试可量化可动离子电荷（Qm），优质SiO2膜的Qm值需小于5×1010 cm-2。在1280×1024面阵探测器上，钝化工艺使盲元率从8%降至4%。晶硅电池经Al2O3钝化后，少子寿命从50μs提升至2ms以上。