记者8日从中国科学院上海微体系与信息技能研究所得悉，该所狄增峰研究员团队研制出面向二维集成电路的单晶氧化铝栅介质资料——人工蓝宝石。这种资料具有杰出的绝缘功能，未来可用于开发低功耗芯片。相关作用7日宣布在世界学术期刊《天然》上。

  二维集成电路选用厚度仅为1个或几个原子层的二维半导体资料构建，是下一代集成电路芯片的抱负沟道资料。但由于短少高质量的栅介质资料，其实践功能与理论比较尚存在比较大距离。

  “传统的栅介质资料在厚度减小到纳米等级时，其与二维半导体沟道资料间的界面特性，会导致电流走漏，添加芯片的能耗和发热量。单晶栅介质资料能构成完美界面，但常常要较高的工艺温度，易对二维半导体资料形成损害，也难以达到抱负的绝缘作用。”狄增峰说。而他们开发的单晶氧化铝栅介质资料，即便在厚度仅为1纳米时，也能有用阻挠电流走漏。

  氧化铝为蓝宝石的首要构成资料。传统氧化铝资料一般呈无序结构，在极薄层面上的绝缘功能欠安。团队选用单晶金属插层氧化技能，在室温下精准操控氧原子一层一层地有序嵌入金属元素的晶格中，终究得到安稳、化学计量比精确、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资料，成功制备出了低功耗的晶体管阵列。该晶体管阵列不仅仅具有杰出的功能一致性，且晶体管的击穿场强、栅漏电流、界面态密度等目标均满意世界器材与体系路线图对未来低功耗芯片的要求，有望为业界开展新一代栅介质资料供给学习。（实习生冯妍 记者王春）

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