西电团队成功破解芯片散热领域的世界性难题，使界面热阻降低至原来的三分之一

1月15日消息，据媒体报道，西安电子科技大学郝跃院士团队在半导体材料领域实现关键突破，成功攻克了困扰业界二十年的芯片散热与性能瓶颈难题。相关成果已在国际顶级期刊《自然·通讯》和《科学·进展》上发表。

这项研究的核心目标是提升半导体材料层间的界面品质，尤其是实现第三代半导体氮化镓与第四代半导体氧化镓的高效集成。

传统方法以氮化铝作为中间层，然而在生长过程中，它会自发形成粗糙且不规则的“岛屿”结构。这一难题自2014年诺贝尔奖相关成果问世以来，始终未能从根本上得到解决，对射频芯片功率的提升造成了严重制约。

研究团队创新性地运用高能离子注入技术，让晶体成核层表面实现平整光滑，进而把界面热阻降至原先的三分之一，成功了高功率半导体芯片普遍存在的散热难题。

凭借这一技术突破，团队研发的氮化镓微波功率器件，在单位面积功率方面，比目前市场上最顶尖的同类产品提高了30%到40%。

据团队成员周弘教授介绍，这项技术意味着未来探测设备的探测距离将显著增加，通信基站则可实现更广的信号覆盖与更低的能耗。

对于普通用户而言，这项技术也有望逐步实现体验上的升级。周弘表示：“要是未来能把这类芯片用到手机里，在偏远地区接收信号的能力会更强，手机的续航时间也可能得到延长。”目前，团队正在深入研究将金刚石这类超高热导材料运用到半导体领域，如果能突破相关技术难题，半导体器件的功率处理能力有望再提升一个数量级，达到现有水平的十倍乃至更高。

这项突破既攻克了长期制约发展的技术难关，也为未来半导体器件朝着更高功率、更高效率的方向演进筑牢了关键基石。

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