在集成電路技術持續進步的今天，摩爾定律所揭示的晶體管性能提升已趨近物理極限，而功耗問題則日益凸顯。隨著晶體管尺寸縮小，功耗并未等比例下降，這成為業界亟待解決的難題。

為應對這一挑戰，研究者們探索了新型高k氧化物介電材料和負電容晶體管等技術路徑，以降低工作電壓功耗。然而，這些路徑均面臨一個共同難題：如何在提高介電常數的同時保持寬帶隙。

以往，科學家們認為高介電常數和寬帶隙難以兼得，原因在于強Born有效電荷會導致介電常數與帶隙成反比關系。這一認知限制了材料的進一步應用與發展。

近日，中國科學院半導體研究所駱軍委團隊與寧波東方理工大學魏蘇淮教授聯手，取得了突破性進展。他們發現巖鹽礦結構氧化鈹（rs-BeO）異常地同時具有高介電常數和寬帶隙，打破了傳統認知。

研究團隊通過深入分析發現，rs-BeO中Be原子尺寸較小，導致相鄰氧原子電子云高度重疊，進而產生強烈的庫侖排斥力。這種排斥力拉大了原子間距，降低了原子鍵強度和光學聲子模頻率，從而實現了介電常數的顯著提升。

基于這一發現，研究團隊提出了全新的理論：通過拉升原子鍵長度來降低原子鍵強度，進而實現光學聲子模的軟化。這一理論為解決集成電路中高k介電材料和鐵電材料的應用難題提供了新思路，也為發展兼容CMOS工藝的新原理器件指明了方向。

該研究成果已于10月31日在《自然》雜志上發表，引起了學術界的廣泛關注。這一發現不僅有望推動集成電路技術的進一步發展，還可能為未來電子器件的設計與開發帶來革命性變革。