半导体材料领域传来重大突破!西安电子科技大学科研团队成功研发“离子注入诱导成核”技术,为芯片散热与器件性能提升开辟新路径。该技术通过精准调控晶体生长过程,将传统随机形成的粗糙“岛状”界面转化为原子级平整的“薄膜”结构,实验数据显示,新结构使界面热阻降低至传统方案的三分之一,显著提升了芯片的散热效率。
这一技术突破直接推动了氮化镓微波功率器件的性能跃升。基于该技术制备的器件在国际竞争中脱颖而出,输出功率密度刷新纪录,较传统方案最高提升40%。这一提升意味着在相同芯片面积下,装备的探测距离可大幅延长,通信基站的覆盖范围更广且能耗更低,为5G/6G通信、雷达探测等领域提供了关键技术支撑。
据研究团队介绍,传统晶体生长因随机性导致界面粗糙,形成“岛状”结构,阻碍了热传导效率。而“离子注入诱导成核”技术通过精确控制离子注入参数,引导晶体均匀成核,最终形成平整的薄膜界面。这一创新不仅解决了半导体材料领域的长期难题,更为高功率密度电子器件的散热设计提供了全新思路。
目前,该技术已进入工程化验证阶段,相关成果在权威学术期刊发表后引发广泛关注。业内专家指出,这一突破将推动氮化镓器件在航空航天、新能源汽车等领域的规模化应用,为我国在半导体材料领域占据国际竞争制高点奠定基础。












