臺灣大學攜手台積電、MIT發表最新研究，二維材料結合半金屬鉍能達到極低的電阻，接近量子極限，有助於實現半導體1奈米以下的艱鉅挑戰。這項研究已於《自然》期刊（Nature）公開發表。
目前矽基半導體主流製程，已進展至5奈米及3奈米節點，晶片單位面積能容納的電晶體數目，也將逼近半導體主流材料「矽」的物理極限，晶片效能無法再逐年顯著提升。
一直以來科學界對二維材料寄予厚望，卻苦於無法解決二維材料高電阻、及低電流等問題，以至於取代矽成為新興半導體材料一事，始終是「只聞樓梯響」。
此次由臺灣大學、MIT共同發表的研究，首先由美國麻省理工團隊發現在二維材料上搭配半金屬鉍（Bi）的電極，能大幅降低電阻並提高傳輸電流。
隨後台積電技術研究部門（Corporate Research）將鉍（Bi）沉積製程進行優化，臺大團隊並運用氦離子束微影系統(Helium-ion beam lithography)將元件通道成功縮小至奈米尺寸，終於獲得這項突破性的研究成果。
臺大電機系暨光電所吳志毅教授進一步說明，這項研究發現，在使用鉍為接觸電極的關鍵結構後，二維材料電晶體的效能不但與矽基半導體相當，又有潛力與目前主流的矽基製程技術相容，實有助於未來突破摩爾定律的極限。
吳志毅指出，雖然目前還處於研究階段，但該成果能替下世代晶片提供省電、高速等絕佳條件，未來可望投入人工智慧、電動車、疾病預測等新興科技的應用中，民眾都能受惠。
這項跨國合作自2019年展開，合作時間長達一年半。包括臺大、台積電、麻省理工學院等皆投入研究人力，共同為半導體產業開創新路。其中，兩名主要參與研究、論文發表的年輕博士，都曾是臺大光電所碩士生。
內文搜尋
從 APP 打開
X