本报讯（记者 张彦刚） 手机、电脑或者电动汽车里的电子器件在工作时会“发热”，如果热量不能及时散发，就会影响性能甚至损坏设备。记者11月6日从西安电子科技大学了解到，该校郝跃院士科研团队的张进成教授和宁静教授将一种名为“氧化镓”的超宽禁带半导体材料，与高导热的“多晶金刚石”衬底结合在一起，极大提升了器件的散热能力与可靠性，在这一领域取得重大突破。这项研究成果发表在最新一期国际知名期刊《自然-通讯》上。

　　研究团队专家介绍，氧化镓是一种极具潜力的半导体材料，被誉为下一代高功率电子器件的“明星材料”，因为它能承受超高电压、成本低，非常适合用在电动汽车或5G基站里。但它也有个致命缺点就是“散热太差”，它的导热能力只有硅材料的五分之一，只要工作就“发烧”，导致器件容易坏、性能下降。

　　怎么给氧化镓降温？研究团队想到了导热性能极好的金刚石——它可是“导热王者”，散热能力超强。但单晶金刚石尺寸小、价格昂贵，难以大规模使用。于是他们转向了更低成本的“多晶金刚石”，但核心问题又来了：在多晶上生长氧化镓薄膜时，材料会“乱长”（晶向紊乱），产生裂缝和应力，散热效果大打折扣。

　　在解决这一核心技术问题时，科研团队的技术专家们把这项重任交给了“石墨烯”，大胆引入“石墨烯”作为中间缓冲层，“石墨烯”就像一位出色的“翻译官”，缓解了两种材料之间的“沟通障碍”，屏蔽了多晶衬底的粗糙影响，使得氧化镓薄膜能够平整又高质量地生长在多晶金刚石上。他们通过一种叫“氧—晶格协同调控”的技术，实现了高质量氧化镓薄膜的稳定外延。这样，材料不再“乱长”，应力也大幅降低。

　　这个设计不仅解决了生长问题，还带来了惊人的散热效果。“石墨烯”层就像一个“润滑剂”，释放了界面热应力，让热量高效传递。

　　团队实验证明，基于这种结构制作的类似相机传感器的光电探测器表现非常出色，对比度和清晰度超高，灵敏度翻倍。这意味着，器件不仅散热好，光电性能更优。这项突破不只是实验室成果，它解决了氧化镓器件的“自热”痛点，让高导热金刚石和氧化镓高效“联姻”，为解决氧化镓器件发热问题提供了全新思路，为未来高性能、高可靠性电子器件的发展奠定了坚实基础。

　　据介绍，在相关成果发表后，多家企业主动寻求合作，团队正全力推进技术产业化。