西电团队攻克芯片散热难题

芯片散热难题长期制约电子设备性能提升，西安电子科技大学郝跃院士团队近日取得关键突破。张进成、宁静教授团队通过引入石墨烯作为中间缓冲层，成功实现氧化镓与多晶金刚石的高质量结合，将热阻降至传统技术的十分之一。这一成果发表于《自然-通讯》期刊，为高功率电子器件散热提供了全新解决方案。

氧化镓作为下一代高功率电子器件的“明星材料”，虽具备耐高压、低成本优势，但其散热能力仅为硅材料的五分之一，导致器件易损坏、性能下降。研究团队创新性地采用石墨烯作为“翻译官”，屏蔽多晶金刚石衬底粗糙度的影响，使氧化镓薄膜平整生长。实验数据显示，该方案热阻仅2.82平方米·开尔文/吉瓦，较传统技术提升显著。这一突破不仅解决了氧化镓与金刚石结合的晶向紊乱问题，更大幅降低了高功率芯片的散热成本。

全球科研机构正多线并进攻克芯片散热难题。斯坦福大学研发低温多晶钻石薄膜技术，将钻石涂层整合至芯片内部;北京大学高鹏团队通过声子输运可视化技术，实现亚纳米尺度热流精准调控;微软则推出微流体冷却方案，将芯片温升降低65%。商业领域，台积电转向12英寸碳化硅基板，其热导率达500W/mK，成为兼顾性能与量产的折中方案。西电团队的研究特色在于通过材料界面工程实现低成本高效散热，目前已有企业主动寻求合作，推动技术从实验室走向产业化。