10月22日消息，据Phys.org报道，康奈尔大学Darrell Schlom教授团队在《Nature》发表研究（DOI: 10.1038/s41586-026-11085-3），通过在蓝宝石衬底上生长掺硅的α-(AlxGa1-x)2O3（铝镓氧化物）薄膜，将实用半导体的禁带宽度纪录推至7 eV以上，同时保持了材料导电能力的可控性。

宽禁带半导体能承受更强电场，是更小、更高效、更高压电力电子的基础——氮化镓、碳化硅已广泛用于快充与电动车。铝镓氧化物尤为特殊：通过调节铝镓比例，其禁带可在5.4至8.6 eV之间调节，是已知半导体中最宽的可调范围；但铝含量升高后，为材料提供自由电子变得极其困难，富铝薄膜的导电性此前比富镓薄膜差几个数量级，难以实用。

研究团队采用分子束外延（MBE）技术在蓝宝石衬底上逐原子层生长氧化物薄膜，并在生长过程中掺入少量硅作为电子施主。测试结果显示：掺硅薄膜在超过7 eV的禁带下仍可导电，打破立方氮化硼保持的此前纪录；在6 eV以上的“巨禁带（colossal bandgap）”区间，其室温导电能力比此前任何报道高出1亿倍；基于该材料制作的二极管与晶体管均成功运行。

该路线的生产优势同样显著：与金刚石、立方氮化硼等其他超宽禁带材料相比，蓝宝石衬底储量丰富、价格低廉且已实现大规模高质量量产，为下一代超高压电力电子的产业化提供了现实路径。 （来源：Phys.org）