1月17日，西安電子科技大學郝躍院士與張進成教授團隊宣佈在半導體材料領域取得重大技術突破。該團隊成功解決了長期限制晶片性能提升的關鍵瓶頸——不同材料層間「島狀」介面導致的散熱效率低下問題。研究成果已發表於國際權威期刊《自然·通訊》與《科學進展》，為全球半導體高品質整合提供了「中國範式」。
在傳統晶片製造中，晶體成核層表面粗糙不平，形成大量微米級「島狀」結構，嚴重阻礙熱傳導。西安電子科技大學副校長、教授張進成指出：「熱量散不出去會形成‘熱堵點’，輕則降低器件性能，重則導致芯片失效。」這一難題自2014年相關成核機制研究獲諾貝爾獎以來，始終未能徹底攻克，尤其成為射頻功率晶片發展的主要障礙。
針對此問題，研究團隊首創「離子注入誘導成核」技術，透過精確控制離子注入參數，將原本隨機、無序的薄膜生長過程轉變為高度均勻、原子級平整的連續薄膜。實驗數據顯示，新結構的界面熱阻僅為傳統製程的三分之一，顯著改善了熱管理能力。
基於此技術製備的氮化鎵（GaN）微波功率元件，在X波段和Ka波段的輸出功率密度分別達到42瓦/毫米和20瓦/毫米，較現有國際紀錄提升30%至40%。這意味著在相同晶片面積下，雷達偵測距離可大幅延伸，5G/6G通訊基地台覆蓋範圍更廣且能耗更低。
專家表示，此項成果不僅推動了第三代半導體元件性能的躍升，也為未來高功率、高頻通訊、衛星互聯網及國防電子系統提供了關鍵材料支撐。隨著科技逐步走向產業化，其紅利可望惠及民用通訊、智慧終端等多個領域，進一步夯實我國在先進半導體領域的技術自主能力。
