半導體材料領域傳來重大突破!西安電子科技大學科研團隊成功研發“離子注入誘導成核”技術,為芯片散熱與器件性能提升開辟新路徑。該技術通過精準調控晶體生長過程,將傳統隨機形成的粗糙“島狀”界面轉化為原子級平整的“薄膜”結構,實驗數據顯示,新結構使界面熱阻降低至傳統方案的三分之一,顯著提升了芯片的散熱效率。
這一技術突破直接推動了氮化鎵微波功率器件的性能躍升。基于該技術制備的器件在國際競爭中脫穎而出,輸出功率密度刷新紀錄,較傳統方案最高提升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、雷達探測等領域提供了關鍵技術支撐。
據研究團隊介紹,傳統晶體生長因隨機性導致界面粗糙,形成“島狀”結構,阻礙了熱傳導效率。而“離子注入誘導成核”技術通過精確控制離子注入參數,引導晶體均勻成核,最終形成平整的薄膜界面。這一創新不僅解決了半導體材料領域的長期難題,更為高功率密度電子器件的散熱設計提供了全新思路。
目前,該技術已進入工程化驗證階段,相關成果在權威學術期刊發表后引發廣泛關注。業內專家指出,這一突破將推動氮化鎵器件在航空航天、新能源汽車等領域的規模化應用,為我國在半導體材料領域占據國際競爭制高點奠定基礎。












