山东
近日，湖北江城实验室完成重大技术攻关，成功自主研制出三维多层片上电容，其电容密度突破每平方毫米1000纳法，可为AI芯片、高性能处理器等高端算力芯片提供稳定供电保障，补齐了我国高端芯片无源元器件的关键短板，目前该技术已进入流片与小批量试产阶段。全文约600字。
电容是芯片不可或缺的基础元器件，如同芯片的微型储能蓄水池，能够快速充放电、平抑电压波动。在大算力AI芯片高速运行时，电流会在纳秒间急剧起伏，传统平面片上电容受限于二维结构，储电能力不足，外置电容又因距离芯片核心过远，难以跟上极速的电流变化，长期制约着高端芯片的性能释放。
这款新型电容跳出平面设计思维，转向垂直空间挖掘性能。科研人员在硅片内部刻蚀微米级高深微孔，在孔壁分层交替沉积介质与金属材料，构建起密布微型储能单元的立体结构，就像将单薄的纸片升级为多孔海绵，在不扩大芯片占用面积的前提下，大幅提升储电容量与响应速度。研发团队还攻克了微孔内纳米薄膜无缺陷制备的工艺难题，让稳压性能远超传统商用电容，可紧贴芯片核心完成纳秒级电力补给。
作为芯片的“能量缓冲器”，三维多层片上电容适配先进封装工艺，可直接集成在芯片内部，既能降低芯片功耗、减少运行噪声，还能缩减电路板外置元器件数量，助力芯片小型化、集成化发展。该元器件国产化突破，摆脱了高端片上电容长期依赖进口的局面，完善了我国芯片全产业链布局。
从核心处理器到基础无源器件，国产芯片产业正多点发力、全面突破。三维多层片上电容的问世，为国产AI大算力芯片、高端处理器的自主研发筑牢底层根基。随着技术规模化落地，我国将进一步夯实半导体基础材料与元器件实力，为高端芯片国产化进程注入持久动力。
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