作為組成晶片的基本元件，電晶體的尺寸隨著晶片縮小不斷接近物理極限，其中發揮絕緣作用的柵介質材料十分關鍵。中國科學院上海微系統與資訊技術研究所研究員狄增峰團隊開發出面向二維積體電路的單晶氧化鋁柵介質材料－人造藍寶石。

據悉，傳統的氧化鋁材料通常呈現無序結構，這種無序會導致其在極薄層面上的絕緣性能大幅下降。

而藍寶石的單晶結構則為其帶來了更高的電子遷移率和更低的電流洩漏率。

這種材料在微觀層面上的有序排列，確保了電子在傳輸過程中的穩定性，使得即使在僅有1奈米的厚度下，依然能夠有效阻止電流的洩漏，從而顯著提高了晶片的能效。

據介紹，該材料已成功應用於半導體晶片製程中，結合二維材料，可製備出低功耗晶片裝置。

該研究對於智慧型手機的電池續航力、人工智慧、物聯網、5G等方面均有重要意義。