
图:研究团队成员,右起:邓泽华、刘纪美、万雅婷、李强、耿煜及卢星/毛依文摄
大公网10月21日讯 记者毛依文报道:微电子学对人类生活影响越来越大,正广泛应用于电脑、手提电话等电子产品,但如何提高元件速度和功能却是长期难题。香港科技大学电子及计算机械工程学系讲座教授刘纪美领导研究团队,解决几十年来无人突破难题,开发出全新晶体管,可降低九成耗电量。他们更凭此成果,获日本应用物理学会JSAP优秀论文奖,成为1979年以来首队获奖的中国人团队。
获日颁发优秀论文奖
电子科技日新月异,刘纪美指出厂商对元件速度和功能需求持续增加,“手机、电脑下载速度等与这些集成电路(IC)里的晶体管体积、质量等都是相关的。”她解释,目前手机集成电路上有Ⅲ-Ⅴ合成晶体及硅,但二者“各自为政”,需电线相互连通方能进行传输,“这种‘沟通’降低速度,要是二者能合在一起,IC就可以做小点,速度也能提高。”
刘纪美介绍,几十年前人们已经开始研究合成Ⅲ-Ⅴ-Ⅳ(硅)集成材料,但因为硅(Si)与铝(Al)、氮(N)等元素周期表内属第三(Ⅲ)、第五(Ⅴ)组的元素难融合,因此一直无法完成。其研究团队通过控制温度、气压、添加原材料次序等方式,最终成功将硅与Ⅲ-Ⅴ合成晶体“匹配”在一起。
此项研究大概自2004、05年开始,得到业界、创新科技署、教资会等广泛资助,其中创新科技署资助1800万港币用于购买研究器械。据工业界联盟研究预测,科大此项全新“匹配”技术製成的晶体管,比传统硅元件性能强3倍,能减少九成耗电,并将开关切换速度加快5倍。刘纪美表示,虽然製作成本并不比製造传统硅元件或Ⅲ-Ⅴ合成晶体元件便宜,“但功能更强,其实也是便宜了。”
科大电子及计算机工程学科研团队是世界率先研究此项技术团队之一,其成果对应用物理学进步和改善作出贡献。相关研究亦先后于国际权威期刊发表,包括《国际电机电子工程师学会电子器件快报》、《应用物理快报》等。
另一方面,科大开发高速省电复合晶体管技术研究团队由7人组成,除刘纪美及电子及计算机工程学高级技术工程师邓泽华外,其馀皆为赴港读博的内地学生。她遗憾地说,香港一般家庭对“读博士”存误解。
开发高速省电复合晶体管技术研究团队5名学生成员周秀菊、李强、卢星、耿煜和万雅婷全是来港攻读博士学位的内地学生,周秀菊已于去年毕业,赴比利时工作。
刘纪美表示,自己所带其他研究团队有本港学生,但她多年从教所见,本港生读博士的确实很少。她认为,香港一些家庭对“读博士”存在错误理解,“觉得读博士就是在象牙塔里钻牛角尖,以后做不了别的事。”