新型聚合物绝缘材料突破芯片热管理难题，助力摩尔定律持续发展

近年来，摩尔定律遭遇发展瓶颈，原先预测的集成电路晶体管数量定期翻番现象受到挑战。然而，一项振奋人心的科研进展表明，这一困境有望得到缓解。弗吉尼亚大学工程学院和西北大学的研究者们合作开发出一种新型聚合物基电路绝缘材料，其特点是在有限空间内实现更高功率输出。

据透露，由弗吉尼亚大学机械与航空工程学系教授 Patrick E. Hopkins 和西北大学化学系教授 Will Dichtel 领导的跨学科研究团队，成功研发出一种新型材料，可在芯片尺寸不断减小的同时，有效防止过热问题的发生。

该团队在最新一期《自然材料》杂志上发表的文章中，介绍了这种能够显著减少电串扰并具备超低介电常数（ultra-low-k）的电绝缘材料。此材料能通过控制电流消除信号干扰，进而推动电子产品的性能超越现有极限，并有望将由电流产生的有害热量从电路中高效转移出去。

随着芯片制程不断精细化以及晶体管密度的日益提升，散热问题愈发严峻。Patrick E. Hopkins 教授因此致力于寻找具有超低介电常数的新材料。尽管该领域的研究已历时长久，但多学科的交叉协作成为实现这一目标的关键所在。

作为该校多功能材料集成计划的领导者之一，Patrick E. Hopkins 教授集结了来自多个工程学科的研究力量，共同研制出了这款具有卓越性能的新材料。研究主要作者 Ashutosh Giri 强调，化学团队首先认识到材料的热特性，随后从更多角度进行深入探索，而机械与材料团队则从分子工程层面进行细致剖析。

Will Dichtel 教授补充说明，他们的目标是构建仅一个原子厚度（即二维，2D）的聚合物薄片，并通过特定结构层次的设计来调控其性能。通过优化高质量 2D 聚合物薄膜的制备方法，研究团队正积极推动这一新型材料应用于更密集的晶体管小型化需求之中。

展望未来，这项技术极有可能在半导体（芯片制造）行业中发挥巨大潜力，因为它兼备了超低介电常数与超高传热性能的双重优势。欲了解更多详情，请查阅《Nature Materials》全文，原题为《基于二维共价有机框架的热传导性超低-k 绝缘层》。