我國科學家開發(fā)出新型芯片絕緣材料“人造藍寶石”

8月8日消息， 作為組成芯片的基本元件，晶體管的尺寸隨著芯片縮小不斷接近物理極限，其中發(fā)揮著絕緣作用的柵介質(zhì)材料十分關(guān)鍵。

中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員狄增峰團隊開發(fā)出面向二維集成電路的單晶氧化鋁柵介質(zhì)材料——人造藍寶石。

據(jù)悉，傳統(tǒng)的氧化鋁材料通常呈現(xiàn)無序結(jié)構(gòu)，這種無序會導致其在極薄層面上的絕緣性能大幅下降。

而藍寶石的單晶結(jié)構(gòu)則為其帶來了更高的電子遷移率和更低的電流泄漏率。

這種材料在微觀層面上的有序排列，確保了電子在傳輸過程中的穩(wěn)定性，使得即使在僅有1納米的厚度下，依然能夠有效阻止電流的泄漏，從而顯著提高了芯片的能效。

據(jù)介紹，該材料已成功應用于半導體芯片制程中，結(jié)合二維材料，可制備出低功耗芯片器件。

該研究對于智能手機的電池續(xù)航、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等方面均有重要意義。