1. 作为芯片的基本元件，晶体管的尺寸随着芯片不断缩小而逐渐逼近物理极限，个中承担绝缘浸染的栅介质材料至关主要。
2. 中国科学院上海微系统与信息技能研究所研究员狄增峰团队成功开拓出适用于二维集成电路的单晶氧化铝栅介质材料逐一人造蓝宝石，这种材料的绝缘性能堪称卓越，哪怕厚度仅有一纳米也能出色的阻挡电流透露，干系成果于八月七日在国际学术期刊自然上揭橥。
3. 要知道二维集成电路作为一种新型芯片，是由厚度仅为一个或几个原子层的二维半导体材料构建而成，被给予了打破传统芯片物理极限的厚望，然而此前由于缺少与之适配的高质量栅介质材料，其实际性能与理论预期存在较大差距。
4. 狄增峰研究员指出，传统的栅介质材料在厚度缩减至纳米级别时，绝缘性能会大打折扣从而引发电流泄露，致使芯片能耗上升发热量增加，为占领这一难题，团队创新性的研发出原位插层氧化技能。
5. 田子傲研究员先容到，原位插层氧化技能的关键在于精准把控氧原子，一层一层有序的嵌入金属元素的晶格之中，传统的氧化铝材料每每呈现无序构造，这就使得其在极薄层面上的绝缘性能严重下滑。
6. 详细而言，团队先因此诸基石墨烯晶圆作为预沉积衬底来成长单晶金属铝，借助石墨烯与单晶金属铝之间较弱的范德华浸染力，实现了四英寸单晶金属铝晶圆的无损剥离，剥离后的单晶金属铝表面呈现出无毛病的原子级平整，紧接着在极低的氧气环境下，让氧原子逐层嵌入单晶金属铝表面的晶格中，终极成功得到稳定化学计量比精确、原子级厚度均匀的氧化铝薄膜晶圆。
7. 狄增峰先容团队利用单晶氧化铝作为栅介质材料成功制备出低功耗的晶体管阵列，且晶体管阵列表现出良好的性能同等性，晶体管的击穿场强、栅泄电流界面态密度等关键指标均符合国际器件与系统路线图对未来低功耗芯片的哀求。
这一成果不仅为我国芯片制造领域家当的发展注入了强大动力，更有望引领环球芯片行业探索新一代栅介质材料的新方向，彰显了中国科学家在前沿科技领域的创新实力和不懈追求。
