科大科研團(tuán)隊(duì)下一代集成電路材料效能快10倍 省電90%

智能手機(jī)功能多又方便，但用電卻很快。科大科研團(tuán)隊(duì)最近研制出“高性能晶體管”，可成為電子產(chǎn)品內(nèi)下一代集成電路材料，比現(xiàn)時(shí)矽基底集成電路傳遞電子訊息快十倍，用電卻可減省九成，料快可面世，用于手機(jī)和平板電腦等產(chǎn)品。

高性能晶體管研究由科大電子及計(jì)算機(jī)工程學(xué)系講座教授劉紀(jì)美領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明，早前獲得日本應(yīng)用物理學(xué)會(huì)（JSAP）頒發(fā)優(yōu)秀論文獎(jiǎng)，是今年五隊(duì)得獎(jiǎng)?wù)咧校ㄒ灰魂?duì)日本以外的科研團(tuán)隊(duì)，也是該獎(jiǎng)項(xiàng)于1979年成立以來(lái)，香港和內(nèi)地唯一得獎(jiǎng)的科研團(tuán)隊(duì)?！?

劉紀(jì)美教授預(yù)計(jì)她手持的新集成電路材料快可生產(chǎn)。

780萬(wàn)儀器成功“匹配”

劉紀(jì)美表示，集成電路主要分兩類：一是矽基底，矽又稱硅（Silicon），屬化學(xué)元素周期表IV A類；另一則是用周期表III A及V A復(fù)合半導(dǎo)體異結(jié)構(gòu)材料，包括鋁、鎵（Gallium）、銦（Indium）、氮、磷和砷。后者的功率較矽基底高，但以直徑六英寸的一塊集成電路比較，矽基底每塊僅160元，后者則要近4,000元。

同一底板可能有兩類集成電路，要用電線連系，令成本增加，因此科研界數(shù)十年來(lái)都希望能夠混合該三類化學(xué)物料，提高集成電路效能和省電，但由于物料不匹配，一直未成功。

科大利用價(jià)值約780萬(wàn)元的新儀器，再以不同溫度和壓力的“匹配技術(shù)”，將III A及V A復(fù)合半導(dǎo)體異結(jié)構(gòu)材料平滑鋪在矽基底上，研究出“高性能晶體管”。劉教授指出，這種集成電路傳遞電子訊息較矽基底快十倍，開(kāi)關(guān)速度快五倍，更能省電九成，原因是電阻極低。

這項(xiàng)研究獲創(chuàng)新科技署撥款1,800萬(wàn)元資助，早期英特爾也有贊助。劉表示，現(xiàn)正與由世界半導(dǎo)體公司成立的科研機(jī)構(gòu)SEMATECH合作；她又指全球第一的集成電路制造商臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司等，也“成日搵我去傾偈”。

正申請(qǐng)專利需時(shí)數(shù)年

新發(fā)明尚為實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，所以成本非常高，需要廠商大規(guī)模生產(chǎn)，才可變成一般電子零件。劉教授表示，正申請(qǐng)專利，但需時(shí)數(shù)年，而論文已發(fā)表，可成業(yè)界參考，估計(jì)快可面世。

劉教授指出，下一代研究將是光學(xué)集成，將光子取代電子傳遞訊息，就如互聯(lián)網(wǎng)傳輸使用光纖，這需要更高雷射技術(shù)，由于已有基礎(chǔ)研究，她估計(jì)兩年可成事，可提高逾十倍速度。