华威大学研究团队在《今日材料》发表研究成果，通过硅基纳米级应变锗外延层开发出具有创纪录电荷迁移率的新型锗硅材料。这项突破由马克西姆·米罗诺夫博士领导，为开发节能量子芯片提供了新材料基础。

该锗硅材料通过在硅晶圆上精确生长超薄应变锗层实现，其晶体结构使电荷能够实现近乎无阻力的高速运动。测试数据显示，该材料空穴迁移率达到每伏秒715万平方厘米，显著超越传统硅基半导体性能。加拿大国家研究委员会谢尔盖·斯图德尼金博士表示："这为IV族半导体的电荷传输树立了新的标杆。"

这种锗硅材料的优势在于其与现代芯片制造工艺的良好兼容性。研究人员通过控制锗层应变程度，在保持硅基制造优势的同时充分发挥了锗的高载流子迁移特性。这项锗硅材料研究为开发低功耗电子器件开辟了新路径。

基于该锗硅材料的特性，未来可应用于量子信息处理、自旋量子比特及人工智能硬件等领域。高速低功耗的锗硅材料还能显著降低数据中心设备的能耗与冷却需求，推动绿色计算技术发展。这项突破标志着锗在先进半导体领域的应用进入新阶段。

更多信息： Maksym Myronov 等人，《硅上压缩应变锗的空穴迁移率超过 7 × 106 cm2V-1s−1》，Materials Today (2025)。