我國科學家成功開發(fā)人造藍寶石介質(zhì)晶圓 為低功耗芯片提供技術支撐

　　經(jīng)過多年研究攻關，我國科學家成功研制出一種人造藍寶石作為絕緣介質(zhì)的晶圓，為開發(fā)低功耗芯片提供了重要的技術支撐。這一成果8月7日在國際學術期刊《自然》發(fā)表。

　　隨著電子設備不斷小型化和性能要求的提升，芯片中的晶體管數(shù)量持續(xù)增加，尺寸日益縮小，同時也帶來了新的技術挑戰(zhàn)，尤其是在介質(zhì)材料方面。電子芯片中的介質(zhì)材料主要起到絕緣的作用，但當傳統(tǒng)的介質(zhì)材料厚度減小到納米級別時，其絕緣性能會顯著下降，導致電流泄漏。這不僅增加了芯片的能耗，還導致發(fā)熱量上升，影響了設備的穩(wěn)定性和使用壽命。為了解決這一難題，科研團隊開發(fā)了一種創(chuàng)新的金屬插層氧化技術。

　　中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所研究員狄增峰介紹，以前的介質(zhì)材料主要是用非晶的材料來做，我們這次發(fā)明主要是發(fā)明了晶體的介質(zhì)材料，通過插層氧化的技術對單晶鋁進行氧化，實現(xiàn)了單晶氧化鋁作為介質(zhì)材料，它在1納米下能夠?qū)崿F(xiàn)非常低的泄漏電流。

　　中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所研究員田子傲介紹，這個氧化鋁它就是藍寶石，它雖然是人工合成的，但是它的晶體結(jié)構(gòu)，它的介電特性，它的絕緣特性都是跟我們現(xiàn)實生活中的寶石的性能是一樣的。這個就是我們最典型的一個器件結(jié)構(gòu)，下面是鍺的半導體材料，中間是介質(zhì)，上面是金屬，這是中間薄薄的一層，大概只有2個納米，它就是我們?nèi)斯ず铣傻乃{寶石，可以看到它的它這個界面是非常清晰的，非常光滑的界面也有助于它限制漏電流的產(chǎn)生。

　　據(jù)介紹，通過采用這種新型材料，科研團隊目前已成功制備出低功耗芯片器件，續(xù)航能力和運行效率得到大幅提升。這一成果不僅對智能手機的電池續(xù)航具有重要意義，還為人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等領域的低功耗芯片發(fā)展提供了有力支持。（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）

　　轉(zhuǎn)自：央視新聞

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