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台師大團隊開發超薄鐵電電晶體 有望助攻先進半導體

台灣師範大學物理系教授藍彥文(左6)等人組成研究團隊,成功開發出創新鐵電電晶體,為全球首創。(侯駿霖/大紀元)
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【大紀元2024年02月21日訊】(大紀元記者侯駿霖台灣台北報導)國科會21日指出,台灣師範大學物理系教授藍彥文、陸亭樺等人組成研究團隊,成功開發出基於二維材料二硫化鉬、厚度僅1.3奈米的創新鐵電電晶體,為全球首創,其同時具備記憶體和計算功能,功耗較現行技術可降低100至1千倍,也有極高的讀寫速度,可望成為未來半導體核心技術。

隨著人工智慧(AI)、量子電腦等新興科技發展,半導體持續追求尺寸更小、速度更快的技術。國科會預見二維材料在半導體領域潛力,推動「Å世代前瞻半導體專案計畫」及「尖端晶體材料開發及製作計畫」。

由台師大團隊結合陽明交大、成大、台大及台灣半導體研究中心等研究能量,在鐵電材料領域取得了重大突破,開發出基於二維材料二硫化鉬的創新鐵電電晶體,不但擁有低讀寫電壓、快速讀寫和高穩定性,製程步驟也與工業製程標準高度相容。

藍文彥表示,過去記憶體、電晶體需要串接才能計算,但團隊新的研究成果是實現記憶體內運算,也就是一顆電晶體同時具備記憶體和計算功能,將解決傳統鐵電晶體縮小尺寸、降低功耗的難題,有望成為未來半導體核心技術。

他進一步指出,相較於目前矽晶圓技術,實驗室量測出該電晶體可以降低100至1千倍功耗,且運算速度預估可超過1千倍;在應用方面,主要運用於大數據處理,以及量子電腦領域發展,一般民眾未來有望購買到計算能力更快的個人電腦(PC)。

國科會表示,該超薄鐵電電晶體因厚度僅2層二維材料原子,有低於3奈米技術節點中的關鍵技術潛力,提供先進半導體製程多一項理想的解決方案;此研究成果已於2023年11月底,正式發表於國際知名學術期刊《自然電子》(Nature Electronics)上。

責任編輯:陳真

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