新集成电路材料效能快10倍,手机可省电90%

   
【本报讯】智能手机功能多又方便，但用电却很快。科大科研团队最近研制出“高性能晶体管”，可成为电子产品内下一代集成电路材料，比现时矽基底集成电路传递电子讯息快十倍，用电却可减省九成，料快可面世，用于手机和平板电脑等产品。
记者：倪清江

高性能晶体管研究由科大电子及计算机工程学系讲座教授刘纪美领导的研究团队发明，早前获得日本应用物理学会（JSAP）颁发优秀论文奖，是今年五队得奖者中，唯一一队日本以外的科研团队，也是该奖项于1979年成立以来，香港和内地唯一得奖的科研团队。

 
■刘纪美教授预计她手持的新集成电路材料快可生产。
780万仪器成功“匹配”
刘纪美表示，集成电路主要分两类：一是矽基底，矽又称硅（Silicon），属化学元素周期表IV A类；另一则是用周期表III A及V A复合半导体异结构材料，包括铝、镓（Gallium）、铟（Indium）、氮、磷和砷。后者的功率较矽基底高，但以直径六英寸的一块集成电路比较，矽基底每块仅160元，后者则要近4,000元。
同一底板可能有两类集成电路，要用电线连系，令成本增加，因此科研界数十年来都希望能够混合该三类化学物料，提高集成电路效能和省电，但由于物料不匹配，一直未成功。
科大利用价值约780万元的新仪器，再以不同温度和压力的“匹配技术”，将III A及V A复合半导体异结构材料平滑铺在矽基底上，研究出“高性能晶体管”。刘教授指出，这种集成电路传递电子讯息较矽基底快十倍，开关速度快五倍，更能省电九成，原因是电阻极低。
这项研究获创新科技署拨款1,800万元资助，早期英特尔也有赞助。刘表示，现正与由世界半导体公司成立的科研机构SEMATECH合作；她又指全球第一的集成电路制造商台湾积体电路制造股份有限公司等，也“成日搵我去倾偈”。

正申请专利需时数年
新发明尚为实验产品，所以成本非常高，需要厂商大规模生产，才可变成一般电子零件。刘教授表示，正申请专利，但需时数年，而论文已发表，可成业界参考，估计快可面世。
刘教授指出，下一代研究将是光学集成，将光子取代电子传递讯息，就如互联网传输使用光纤，这需要更高雷射技术，由于已有基础研究，她估计两年可成事，可提高逾十倍速度。