“传统的栅介质材料在厚度减小到纳米级别时，其与二维半导体沟道材料间的界面特性，会导致电流泄漏，增加芯片的能耗和发热量。单晶栅介质材料能形成完美界面，但通常需要较高的工艺温度，易对二维半导体材料造成损伤，也难以达成理想的绝缘效果。”狄增峰说。而他们开发的单晶氧化铝栅介质材料，即使在厚度仅为1纳米时，也能有效阻止电流泄漏。

氧化铝为蓝宝石的主要构成材料。传统氧化铝材料通常呈无序结构，在极薄层面上的绝缘性能不佳。团队采用单晶金属插层氧化技术，在室温下精准控制氧原子一层一层地有序嵌入金属元素的晶格中，最终得到稳定、化学计量比准确、原子级厚度均匀的氧化铝薄膜晶圆。