我国攻克半导体材料世界难题
中国基金报·2026-01-17 12:27

行业技术瓶颈 - 芯片制造中不同材料层间的"岛状"连接结构长期阻碍热量传递,是器件性能提升的关键瓶颈 [1] - 传统半导体芯片的晶体成核层表面凹凸不平,严重影响散热效果,热量散不出去会形成"热堵点",严重时导致芯片性能下降甚至器件损坏 [3] - 该问题自2014年相关成核技术获得诺贝尔奖以来一直未能彻底解决,成为射频芯片功率提升的最大瓶颈 [3] 技术突破与核心成果 - 研究团队通过创新技术,成功将粗糙的"岛状"界面转变为原子级平整的"薄膜",使芯片散热效率和器件性能获得突破性提升 [1] - 团队首创"离子注入诱导成核"技术,将原本随机的生长过程转为精准可控的均匀生长 [3] - 实验显示,新结构界面热阻仅为传统的三分之一 [3] - 这项为半导体材料高质量集成提供"中国范式"的突破性成果已发表在《自然·通讯》与《科学进展》上 [1] 性能提升与应用影响 - 基于该技术制备的氮化镓微波功率器件,在X波段输出功率密度达42瓦/毫米,在Ka波段输出功率密度达20瓦/毫米 [3] - 该技术将国际纪录提升30%—40% [3] - 这意味着同样芯片面积下,装备探测距离可显著增加,通信基站也能覆盖更远、更节能 [3]

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