By Staff Reporters

中国科学院上海微系统与信息技术研究所的研究团队成功研制出基于人造蓝宝石的半导体芯片绝缘材料，有望显著延长智能手机电池寿命。该材料具备优异的绝缘性能，未来可用于开发低功耗芯片。

▲ 研究人员展示绝缘芯片样品。（图片来源：截图）

传统芯片以硅片为基底，内部结构复杂且多层互联。晶体管用于调控电流，而由绝缘材料构成的介电层则隔离导电层，防止电流泄漏，同时作为热屏障帮助散热。

随着电子产品趋向轻薄化和多功能化，二维集成电路厚度已降至原子级，对介电材料提出更高要求。传统绝缘材料在纳米尺度下性能下降，导致芯片发热、功耗增加，成为影响手机续航的重要因素。

为此，研究团队采用插层氧化新工艺，制备出人工蓝宝石介电晶圆。项目研究人员田子傲表示：“我们制备的氧化铝本质上是人造蓝宝石，在晶体结构、介电性能和绝缘特性方面与天然蓝宝石一致。”

另一位研究人员狄增峰指出：“通过对单晶铝进行插层氧化技术处理，获得了单晶氧化铝介电材料。相比传统非晶态材料，这种结晶态蓝宝石在仅一纳米厚度时仍能实现极低的漏电流。”

该项突破不仅有助于提升智能手机能效，还将支撑人工智能、物联网等领域的低功耗芯片研发。

Editor | SONG Ziyan

Supervisor| FANG Linlin