經過三年的努力，復旦大學國家重點分子工程重點實驗室衛大成開發了一種成功的共形六方氮化硼改性技術。 3月13日，相關研究成果在線發表《自然—通訊》。專家認為，這項工作有望為介電基板的改造提供新技術，以解決散熱問題。
隨著半導體芯片的不斷發展，計算速度越來越快，芯片發熱問題成為制約芯片技術發展的瓶頸。熱管理對于開發高性能電子芯片非常重要。
為此，研究人員開發出一種保形六方氮化硼改性技術，該技術不需要在二氧化硅/硅片（SiO2/Si），石英，藍寶石，單晶硅上直接使用催化劑，最低溫度為300攝氏度。 。甚至在具有三維結構的氧化硅襯底的表面上生長高質量的六方氮化硼膜。共形六方氮化硼具有通過原子尺度清潔的范德瓦爾斯電介質表面并且與基板緊密接觸，并且可以直接應用于半導體材料（例如硒化鎢）的場效應晶體管而無需轉移。這也是六方硼工具在半導體和決明基板之間的散熱領域中的首次應用。
據報道，芯片的散熱很大程度上受到各種界面的限制，并且半導體和導電溝道附近的介電基板之間的界面特別重要。六方氮化硼是理想的介電基板改性材料，其改善了半導體和介電基板之間的界面。然而，六邊形氮化硼在界面散熱領域的潛在應用經常被忽視。
“在這項技術中，共形六方氮化硼直接生長在材料表面，不僅完全順從，而且沒有間隙，也沒有轉移，”研究員魏大成說。該技術將為從新的角度解決芯片散熱問題提供新思路。
魏大成說，改性共形六方氮化硼后，二氧化鎢FET器件的遷移率從2平方厘米每平方厘米增加到21平方厘米，達到每平方厘米56到121平方厘米;界面熱阻（WSe2）/h）-BN/SiO2）小于4.2×10-8平方米開爾文/瓦特，比未改性界面（WSe2/SiO2）低4.55×10-8平方米開爾文每瓦特。器件工作的最大功率密度增加了2到4倍，達到每平方厘米4.23 x 103瓦，這高于現有計算機CPU的功率密度（約瓦/平方厘米）。
專家表示，該技術具有普遍性，不僅可以應用于基于硒化鎢的晶體管器件，還可以應用于其他材料和更多器件應用。