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。 8月8日，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，這種材料具有卓越的絕緣性能，即使厚度僅1奈米時，也能有效阻止電流洩漏，未來可用於開發低功耗晶片。相關成果已發表於國際學術期刊《自然》。

氧化鋁為藍寶石的主要構成材質。傳統氧化鋁材料通常呈現無序結構，在極薄層面的絕緣性能不佳。團隊採用單晶金屬插層氧化技術，在室溫下精準控制氧原子一層一層有序嵌入金屬元素的晶格中，最終得到穩定、化學計量比準確、原子級厚度均勻的氧化鋁薄膜晶圓。

團隊以單晶氧化鋁為柵極介質材料，成功製備了低功耗的電晶體陣列。此電晶體陣列不僅具有良好的性能一致性，且電晶體的擊穿場強、閘漏電流、界面態密度等指標均符合國際元件與系統路線圖對未來低功耗晶片的要求，可望為業界發展新一代柵介質材料提供借鏡。

技術價值觀察

據介紹，透過採用這種新型材料，科學研究團隊目前已成功製備出低功耗晶片元件，續航力和運作效率大幅提升。這項成果不僅對智慧型手機的電池續航力具有重要意義，也為人工智慧、物聯網等領域的低功耗晶片發展提供了有力支援。

顯示驅動晶片是面板的主要控制元件之一。 DDIC透過電訊號的形式向顯示面板發送驅動訊號和數據，進而實現對螢幕亮度和色彩的控制，使得諸如字母、圖片等影像資訊得以在螢幕上顯現。一套完整的顯示驅動解決方案一般由閘極驅動器、源極驅動器、時序控制晶片、顯示器電源管理晶片(PMIC)組成。

該材料在顯示驅動晶片中將發揮重大作用，透過對產業全景進行剖析發現，顯示驅動晶片產業鏈由晶片設計、晶片製造與封測、模組組裝與面板製造構成。因為顯示產品具有多樣性，所以其對應DDIC需求的製程節點涵蓋範圍也較廣，涵蓋28nm~300nm。

宏觀市場觀察

近年來，國家推出了一系列政策鼓勵顯示驅動晶片產業發展，而超高清視訊、虛擬實境、新型顯示器是三大重點發展的應用領域。 2022年10月，《虛擬實境與產業應用融合發展行動計畫(2022-2026年)》要求推動4K以上新型微顯示器零件的規模量產，開發配套顯示驅動晶片;2023年6月，《製造業可靠性提升實施意見》提出重點提升LED晶片可靠性水平，提升新型顯示器專用材料、新型顯示電子功能材料性能。

目前，我國顯示驅動晶片產業處於高速成長階段，市場競爭者主要分為三大梯隊：第一梯隊為顯示驅動晶片業務收入大於50億元的企業，包括奇景光電、晶合集成;第二梯隊為顯示驅動晶片業務收入在10~50億元的企業，包括集創北方、韋爾股份等;第三梯隊則是顯示驅動晶片業務收入低於10億元的企業，例如天德鈀、頎中科技、格科微等。

隨著顯示面板產業逐步向中國內地轉移以及中國內地面板廠商國產化意識增強，未來顯示驅動晶片國產化替代空間廣闊。

顯示驅動晶片的產品迭代更新與下游應用市場的需求變化密切相關，消費者對顯示設備的顯示效果要求日益提高推動顯示驅動晶片產品性能不斷提升。目前消費者對顯示設備的要求集中體現在顯示面板的解析度、幀率以及顯示面板邊框寬度。為了更好滿足消費者的需求，顯示驅動晶片性能也不斷提升，支援高解​​析度、高幀率顯示並且擁有高整合度的顯示驅動晶片成為未來市場發展主流。

技術上來看，未來隨著顯示技術的進一步完善以及5G技術引發的換機潮，AMOLED顯示面板在中小尺寸顯示設備的應用有望得到進一步提升;同時，“全面屏”“柔性屏”等設計理念的強化也將一定程度提升AMOLED面板在手機市場的滲透率。 AMOLED顯示面板市場的成長將催生高整合、低功耗AMOLED驅動晶片的需求。