2026年最新突破！中国首次攻克半导体晶圆制造世界难题

近日，西安电子科技大学郝跃院士、张进成教授领衔的科研团队，凭借创新技术成功攻克半导体芯片领域的关键难题——将原本粗糙的“岛状”界面优化为原子级平整的薄膜结构，大幅提升了芯片的散热效率与核心性能。这项为半导体材料高质量集成提供“中国方案”的重要成果，已相继刊发于《自然·通讯》《科学进展》两大国际权威期刊。

“传统半导体芯片的晶体成核层表面凹凸不平，会严重阻碍热量散发。”西电副校长张进成教授解释道，“热量堆积形成的‘热堵点’，轻则导致芯片性能下滑，重则直接造成器件损坏。”这一技术痛点自2014年相关成核技术斩获诺贝尔奖以来，始终未能得到彻底解决，成为限制射频芯片功率提升的主要障碍。

针对这一难题，团队创新研发出“离子注入诱导成核”技术，将原本随机的晶体生长过程转变为精准可控的均匀生长模式。实验数据显示，采用新技术构建的结构，其界面热阻仅为传统结构的三分之一，散热能力实现跨越式提升。

依托该技术制备的氮化镓微波功率器件，在X波段和Ka波段的输出功率密度分别达到42瓦/毫米和20瓦/毫米，较现有国际纪录提升30%至40%。这一突破意味着，在芯片面积相同的前提下，相关装备的探测距离将显著增加，通信基站也能实现更远距离的信号覆盖，同时降低能耗。