半導(dǎo)體材料領(lǐng)域傳來重大突破!西安電子科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)“離子注入誘導(dǎo)成核”技術(shù),為芯片散熱與器件性能提升開辟新路徑。該技術(shù)通過精準(zhǔn)調(diào)控晶體生長過程,將傳統(tǒng)隨機(jī)形成的粗糙“島狀”界面轉(zhuǎn)化為原子級平整的“薄膜”結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,新結(jié)構(gòu)使界面熱阻降低至傳統(tǒng)方案的三分之一,顯著提升了芯片的散熱效率。
這一技術(shù)突破直接推動了氮化鎵微波功率器件的性能躍升。基于該技術(shù)制備的器件在國際競爭中脫穎而出,輸出功率密度刷新紀(jì)錄,較傳統(tǒng)方案最高提升40%。這一提升意味著在相同芯片面積下,裝備的探測距離可大幅延長,通信基站的覆蓋范圍更廣且能耗更低,為5G/6G通信、雷達(dá)探測等領(lǐng)域提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。
據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹,傳統(tǒng)晶體生長因隨機(jī)性導(dǎo)致界面粗糙,形成“島狀”結(jié)構(gòu),阻礙了熱傳導(dǎo)效率。而“離子注入誘導(dǎo)成核”技術(shù)通過精確控制離子注入?yún)?shù),引導(dǎo)晶體均勻成核,最終形成平整的薄膜界面。這一創(chuàng)新不僅解決了半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的長期難題,更為高功率密度電子器件的散熱設(shè)計(jì)提供了全新思路。
目前,該技術(shù)已進(jìn)入工程化驗(yàn)證階段,相關(guān)成果在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊發(fā)表后引發(fā)廣泛關(guān)注。業(yè)內(nèi)專家指出,這一突破將推動氮化鎵器件在航空航天、新能源汽車等領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用,為我國在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域占據(jù)國際競爭制高點(diǎn)奠定基礎(chǔ)。












