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西电团队攻克芯片散热世界难题:界面热阻降至原先三分之一

2026-02-28 20:54:50

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1月15日消息,西电芯片据媒体报道,团队西安电子科技大学郝跃院士团队在半导体材料领域取得关键突破,攻克成功解决了困扰业界二十年的散热世界芯片散热与性能瓶颈问题。相关成果已发表于国际顶级期刊《自然·通讯》与《科学·进展》。难题

该研究的界面降至核心在于改善半导体材料层间的界面质量,特别是热阻第三代半导体氮化镓与第四代半导体氧化镓之间的高效集成。

传统方法采用氮化铝作为中间层,原先但其在生长过程中会自发形成粗糙、西电芯片不规则的团队“岛屿”结构,这一自2014年诺贝尔奖相关成果以来始终未能根本解决的攻克难题,严重制约了射频芯片功率的散热世界提升。

研究团队通过创新性地在高能离子注入技术,难题使晶体成核层表面变得平整光滑,界面降至从而将界面的热阻热阻降低至原先的三分之一,有效解决了高功率半导体芯片的共性散热问题。

基于此项突破,团队研制出的氮化镓微波功率器件,其单位面积功率较当前市面上最先进的同类器件提升了30%至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,该技术也有望逐步带来体验升级。周弘指出:“未来若在手机中应用此类芯片,在偏远地区的信号接收能力会更强,续航时间也可能延长。”团队目前正进一步研究将金刚石等超高热导材料应用于半导体,如能攻克相关技术,半导体器件的功率处理能力有望再提升一个数量级,达到当前水平的十倍甚至更高。

这项突破不仅打破了长期存在的技术瓶颈,也为未来半导体器件向更高功率、更高效率发展奠定了关键基础。

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