在芯片制造领域，不同材料层间形成的“岛状”连接结构，一直是制约热量有效传递的顽疾，严重影响着器件性能的进一步提升。这一问题长期困扰着行业，成为亟待突破的关键瓶颈。
西安电子科技大学的郝跃院士与张进成教授带领团队，凭借创新技术成功攻克这一难题。他们将原本粗糙的“岛状”界面，转化为原子级平整的“薄膜”。这一转变意义重大，使得芯片散热效率显著提高，器件性能也实现了突破性提升。该成果为半导体材料高质量集成提供了全新思路，相关研究已分别发表于《自然·通讯》和《科学进展》这两本权威学术期刊。
传统半导体芯片的晶体成核层表面并不平整，存在凹凸不平的情况。西安电子科技大学副校长张进成教授指出，这种不平整的表面会极大地影响散热效果。热量无法有效散发出去，就会在芯片内部形成“热堵点”。一旦“热堵点”问题严重，芯片性能会下降，甚至可能导致器件损坏。自2014年相关成核技术获得诺贝尔奖后，这一难题一直未能得到彻底解决，成为射频芯片功率提升的最大阻碍。
团队经过不懈努力，首创了“离子注入诱导成核”技术。这项技术改变了原本随机的生长过程，实现了精准可控的均匀生长。实验结果表明，采用新结构后，界面热阻仅为传统结构的三分之一。
基于该技术制备的氮化镓微波功率器件，展现出了卓越的性能。在X波段和Ka波段，其输出功率密度分别达到了42瓦/毫米和20瓦/毫米，将国际纪录提升了30%—40%。这意味着在相同芯片面积下，装备的探测距离能够显著增加，通信基站的覆盖范围也会更远，同时还更加节能。
