氮化镓微波功率器件
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我国攻克半导体材料世界难题
中国基金报· 2026-01-17 04:22
来源:科技日报 据科技日报,在芯片制造中,不同材料层间的"岛状"连接结构长期阻碍热量传递,成为器件性能 提升的关键瓶颈。 近日,西安电子科技大学郝跃院士、张进成教授团队通过创新技术, 成功将粗糙的"岛状"界面 转变为原子级平整的"薄膜",使芯片散热效率和器件性能获得突破性提升。 这项为半导体材料 高质量集成提供"中国范式"的突破性成果,已发表在《自然·通讯》与《科学进展》上。 团队首创"离子注入诱导成核"技术, 将原本随机的生长过程转为精准可控的均匀生长。实验显 示, 新结构界面热阻仅为传统的三分之一。 基于该技术制备的氮化镓微波功率器件,在X波段和Ka波段输出功率密度分别达42瓦/毫米和20 瓦/毫米,将国际纪录提升30%—40%。这意味着同样芯片面积下,装备探测距离可显著增加, 通信基站也能覆盖更远、更节能。 陈光明,一把捐了 1.3亿!最新发声 郝跃院士(左四)指导师生实验。图片来源:西安电子科技大学 "传统半导体芯片的晶体成核层表面凹凸不平,严重影响散热效果。"西安电子科技大学副校长、 教授张进成介绍,"热量散不出去会形成'热堵点',严重时导致芯片性能下降甚至器件损坏。"这 个问题自2014年相关成核 ...
我国攻克半导体材料世界难题
财联社· 2026-01-17 02:44
据科技日报,在芯片制造中,不同材料层间的"岛状"连接结构长期阻碍热量传递,成为器件性能提升的关键瓶颈。 "传统半导体芯片的晶体成核层表面凹凸不平,严重影响散热效果。"西安电子科技大学副校长、教授张进成介绍,"热量散不出去会形成'热 堵点',严重时导致芯片性能下降甚至器件损坏。"这个问题自2014年相关成核技术获得诺贝尔奖以来, 一直未能彻底解决,成为射频芯片 功率提升的最大瓶颈。 团队首创"离子注入诱导成核"技术, 将原本随机的生长过程转为精准可控的均匀生长。实验显示, 新结构界面热阻仅为传统的三分之一。 基于该技术制备的氮化镓微波功率器件,在X波段和Ka波段输出功率密度分别达42瓦/毫米和20瓦/毫米,将国际纪录提升30%—40%。这 意味着同样芯片面积下,装备探测距离可显著增加,通信基站也能覆盖更远、更节能。 近日,西安电子科技大学郝跃院士、张进成教授团队通过创新技术, 成功将粗糙的"岛状"界面转变为原子级平整的"薄膜",使芯片散热效 率和器件性能获得突破性提升。 这项为半导体材料高质量集成提供"中国范式"的突破性成果,已发表在《自然·通讯》与《科学进展》上。 郝跃院士(左四)指导师生实验。图片来源:西安 ...
性能突破性提升!我国攻克半导体材料世界难题
中国能源报· 2026-01-17 02:32
从"岛"到"膜":西安电子科技大学攻克半导体散热世界难题。 在芯片制造中,不同材料层间的"岛状"连接结构长期阻碍热量传递,成为器件性能提升的 关键瓶颈。 近 日 , 西 安 电 子 科 技 大 学 郝 跃 院 士 、 张 进 成 教 授 团 队 通 过 创 新 技 术 , 成 功 将 粗 糙 的 " 岛 状"界面转变为原子级平整的"薄膜",使芯片散热效率和器件性能获得突破性提升。这项 为半导体材料高质量集成提供"中国范式"的突破性成果,已发表在《自然·通讯》与《科 学进展》上。 基于该技术制备的氮化镓微波功率器件,在X波段和Ka波段输出功率密度分别达42瓦/毫 米和20瓦/毫米,将国际纪录提升30%—40%。这意味着同样芯片面积下,装备探测距离 可显著增加,通信基站也能覆盖更远、更节能。 来源:科技日报 End 欢迎分享给你的朋友! 出品 | 中国能源报(c n e n e rg y) 责编丨李慧颖 ▲ 郝跃院士(左四)指导师生实验。图片来源:西安电子科技大学 "传统半导体芯片的晶体成核层表面凹凸不平,严重影响散热效果。"西安电子科技大学副 校长、教授张进成介绍,"热量散不出去会形成'热堵点',严重时导致芯片 ...
中国首创!攻克涉半导体世界难题
Guan Cha Zhe Wang· 2026-01-16 23:33
微信公众号"西安电子科技大学"1月13日消息,长期以来,半导体面临一个根本矛盾:我们知道下一代 材料的性能会更好,却往往不知道如何将它制造出来。"就像我们都知道怎么控制火候,但真正把握好 却很难。"周弘这样比喻。 近日,郝跃院士张进成教授团队的最新研究在这一核心难题上实现了历史性跨越——他们通过将材料间 的"岛状"连接转化为原子级平整的"薄膜",使芯片的散热效率与综合性能获得了飞跃性提升。这不仅打 破了近二十年的技术停滞,更在前沿科技领域展现出巨大潜力,相关成果已发表在国际顶级期刊《自然 ·通讯》与《科学·进展》。 这一转变带来了质的飞跃:平整的单晶薄膜大大减少了界面缺陷,热可快速通过缓冲/成核层导出。实 验数据显示,新结构的界面热阻仅为传统"岛状"结构的三分之一。这项看似基础的材料工艺革新,恰恰 解决了从第三代到第四代半导体都面临的共性散热难题,为后续的性能爆发奠定了最关键的基础。 性能跃升40%,从实验室数据到未来应用的广阔前景 工艺的突破直接转化为器件性能的惊人提升。基于这项创新的氮化铝薄膜技术,研究团队制备出的氮化 镓微波功率器件,在X波段和Ka波段分别实现了42 W/mm和20 W/mm的输出功率密 ...
从“岛”到“膜”:西安电子科技大学攻克半导体散热世界难题
Xin Lang Cai Jing· 2026-01-16 12:56
团队首创"离子注入诱导成核"技术,将原本随机的生长过程转为精准可控的均匀生长。"就像把随机播 种变成规划播种,长出了整齐的庄稼。"团队成员、西安电子科技大学微电子学院教授周弘解释道,该 技术使氮化铝层从粗糙的"多晶岛"转变为原子级平整的"单晶薄膜"。实验显示,新结构界面热阻仅为传 统的三分之一。 (来源:千龙网) 在芯片制造中,不同材料层间的"岛状"连接结构长期阻碍热量传递,成为器件性能提升的关键瓶颈。近 日,西安电子科技大学郝跃院士、张进成教授团队通过创新技术,成功将粗糙的"岛状"界面转变为原子 级平整的"薄膜",使芯片散热效率和器件性能获得突破性提升。这项为半导体材料高质量集成提供"中 国范式"的突破性成果,于近日发表在《自然·通讯》与《科学进展》上。 "传统半导体芯片的晶体成核层表面凹凸不平,严重影响散热效果。"西安电子科技大学副校长、教授张 进成介绍,"热量散不出去会形成'热堵点',严重时导致芯片性能下降甚至器件损坏。"这个问题自2014 年相关成核技术获得诺贝尔奖以来,一直未能彻底解决,成为射频芯片功率提升的最大瓶颈。 这项突破让氮化铝从特定的"黏合剂"转变为可适配多种材料的"通用集成平台"。"我们 ...
性能突破性提升!我国攻克半导体材料世界难题
Huan Qiu Wang Zi Xun· 2026-01-16 12:40
郝跃院士(左四)指导师生实验。图片来源:西安电子科技大学 来源:科技日报 在芯片制造中,不同材料层间的"岛状"连接结构长期阻碍热量传递,成为器件性能提升的关键瓶颈。 近日,西安电子科技大学郝跃院士、张进成教授团队通过创新技术,成功将粗糙的"岛状"界面转变为原 子级平整的"薄膜",使芯片散热效率和器件性能获得突破性提升。这项为半导体材料高质量集成提 供"中国范式"的突破性成果,已发表在《自然·通讯》与《科学进展》上。 基于该技术制备的氮化镓微波功率器件,在X波段和Ka波段输出功率密度分别达42瓦/毫米和20瓦/毫 米,将国际纪录提升30%—40%。这意味着同样芯片面积下,装备探测距离可显著增加,通信基站也能 覆盖更远、更节能。 科技日报记者 王禹涵 "传统半导体芯片的晶体成核层表面凹凸不平,严重影响散热效果。"西安电子科技大学副校长、教授张 进成介绍,"热量散不出去会形成'热堵点',严重时导致芯片性能下降甚至器件损坏。"这个问题自2014 年相关成核技术获得诺贝尔奖以来,一直未能彻底解决,成为射频芯片功率提升的最大瓶颈。 团队首创"离子注入诱导成核"技术,将原本随机的生长过程转为精准可控的均匀生长。实验显示,新 ...
重磅突破!西电拿下世界级半导体材料“卡脖子”难题
是说芯语· 2026-01-16 07:49
1月1 3日,记者从西安电子科技大学获悉: 该校郝跃院士团队打破了20年的半导 体材料技术瓶颈,让芯片散热效率与综合性能得到了飞跃性提升 ,为解决各类半导 体材料高质量集成提供了可复制的中国范式。相关成果日前发表在国际顶级期刊《自 然·通讯》和《科学·进展》上。 该论文入选 S c i e n c e A d v a n c e s 封面论文之一 "目前市面上最常见的射频半导体芯片是第三代氮化镓半导体芯片,而该类芯片散热 主要由芯片晶体的成核层决定。在我们科研突破之前,这类芯片晶体的成核层都是凹凸 不平的,这样崎岖的表面不利于芯片散热,甚至造成散热时的热量'堵塞'。"西安电子科 技大学副校长、教授张进成解释,"热量散不出去,就会囤积在芯片内部,最终导致性能 下降甚至器件烧毁。" 此次团队创新性地在第三代半导体芯片晶体上注入高能离子,让晶体成核层崎岖的 表面变得平整光滑。 这一突破将半导体的热阻降低至原来的三分之一,解决了第三代乃 至未来半导体芯片面临的共性散热难题。 同时,该项突破让半导体器件性能大幅提升。基于这项创新技术,研究团队制备出 的 氮 化 镓 微 波 功 率 器 件 , 单 位 面 积 功 率 较 ...
打破20年技术僵局 西电团队攻克芯片散热世界难题
Xin Lang Cai Jing· 2026-01-14 13:25
基于这项创新的氮化铝薄膜技术,研究团队制备出的氮化镓微波功率器件,在X波段和Ka波段分别实现 了42 W/mm和20 W/mm的输出功率密度。这一数据将国际同类器件的性能纪录提升了30%到40%,是近 二十年来该领域最大的一次突破。 "这意味着,在芯片面积不变的情况下,装备探测距离可以显著增加;对于通信基站而言,则能实现更 远的信号覆盖和更低的能耗。"周弘说道。 对于普通民众,这项技术的红利也将逐步显现。虽然当前民用手机等设备尚不需要如此高的功率密度, 但基础技术的进步是普惠的。未来,手机在偏远地区的信号接收能力可能更强,续航时间也可能更长。 更深远的影响在于,它为推动5G/6G通信、卫星互联网等未来产业的发展,储备了关键的核心器件能 力。 中新网西安1月14日电 (阿琳娜 郭楠楠)长期以来,半导体面临一个根本矛盾:我们知道下一代材料的性 能会更好,却往往不知道如何将它制造出来。"就像我们都知道怎么控制火候,但真正把握好却很 难。"西安电子科技大学领军教授周弘这样比喻。 记者14日从西安电子科技大学获悉,该校郝跃院士张进成教授团队的最新研究在这一核心难题上实现了 历史性跨越——通过将材料间的"岛状"连接转化为 ...
西安电子科技大学攻克世界难题!
半导体芯闻· 2026-01-14 09:42
如果您希望可以时常见面,欢迎标星收藏哦~ 1月13日,记者从西安电子科技大学获悉:该校郝跃院士团队打破了20年的半导体材料技术瓶 颈,让芯片散热效率与综合性能得到了飞跃性提升,为解决各类半导体材料高质量集成提供了可 复制的中国范式。相关成果日前发表在国际顶级期刊《自然·通讯》和《科学·进展》上。 同时,该项突破让半导体器件性能大幅提升。基于这项创新技术,研究团队制备出的氮化镓微波 功率器件,单位面积功率较目前市面上最先进的同类型器件性能提升了30%到40%。"这意味着将 其使用在探测装备上,探测距离可以显著增加;将其使用在通信基站时,则能实现更远的信号覆 盖和更低的能耗。"团队成员、西安电子科技大学微电子学院教授周弘说。 对于普通民众,这项技术的红利也将逐步显现。"未来给手机用上这类芯片后,在偏远地区的信 号接收能力会更强,续航时间也可能更长。"周弘告诉记者,"我们也正在研究将金刚石这类散热 性能更强的材料用于半导体上。假如成功攻关,半导体器件的功率处理能力有望再提升一个数量 级,达到现在的十倍甚至更多。" (来源 : 群众新闻、西安电子科技大学 ) *免责声明:文章内容系作者个人观点,半导体芯闻转载仅为了传 ...