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8日从中国科学院上海微系统与信息技能研究所获悉，该所狄增峰研究员团队研发出面向二维集成电路的单晶氧化铝栅介质材料——人造蓝宝石。这种材料具有卓越的绝缘性能，未来可用于开拓低功耗芯片。干系成果7日揭橥在国际学术期刊《自然》上。
中国科学院上海微系统与信息技能研究所视频截图
“传统的栅介质材料在厚度减小到纳米级别时，其与二维半导体沟道材料间的界面特性，会导致电流泄露，增加芯片的能耗和发热量。单晶栅介质材料能形成完美界面，但常日须要较高的工艺温度，易对二维半导体材料造成损伤，也难以达成空想的绝缘效果。”狄增峰说。而他们开拓的单晶氧化铝栅介质材料，纵然在厚度仅为1纳米时，也能有效阻挡电流泄露。
（图片来自网络侵删）
氧化铝为蓝宝石的紧张构成材料。传统氧化铝材料常日呈无序构造，在极薄层面上的绝缘性能不佳。团队采取单晶金属插层氧化技能，在室温下精准掌握氧原子一层一层地有序嵌入金属元素的晶格中，终极得到稳定、化学计量比准确、原子级厚度均匀的氧化铝薄膜晶圆。
团队以单晶氧化铝为栅介质材料，成功制备出了低功耗的晶体管阵列。该晶体管阵列不仅具有良好的性能同等性，且晶体管的击穿场强、栅泄电流、界面态密度等指标均知足国际器件与系统路线图对未来低功耗芯片的哀求，有望为业界发展新一代栅介质材料供应借鉴。
来源： 科技日报
