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半导体材料瓶颈重大突破 国际期刊按赞

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【大纪元8月3日报导】(中央社台北3日电)半导体产业竞争激烈,如何克服制程微缩难题,并使材料创新,是带领产业进入新世代关键。由台、沙、日合组的跨国研究团队研发出新技术,成果并发表于最新一期“SCIENCE”。

研究团队成员之一、国立交通大学电子物理学系教授张文豪受访表示,国际半导体大厂如Intel、台积电及三星等厂商最小元件技术大约落在7至10奈米间,全世界的科学家都在找寻更多材料变革,以应付更小、更弹性的多元应用。

二硫化钼是继石墨烯之后,备受国际科学家关注的层状材料,单层的二硫化钼具有良好发光效率,不仅反应快速,电晶体也较为稳定,可用于未来新型低耗能逻辑电路,极有可能取代目前使用的硅晶片,做为下一世代的主要核心元件。

主导跨国研究计划的前中研院研究员台籍科学家李连忠博士,在2012年就领先全球率先利用化学气相沉积法制备出高品质二硫化钼单层单晶,并为二硫化钼及相关的无机二维材料电子学研究及应用,奠定了材料基础,二维材料领域的重大突破,有助于二硫化钼等材料未来应用于2奈米半导体制程技术之中。

张文豪解释,一般的电子与光电元件,如电晶体、二极体、半导体雷射、光侦测器等都含有三维的P-N接面,经过数十年的研究发展,已广泛应用于日常生活中,包括LED照明、医学、3C产品等。

他表示,单层的二维材料要平稳的接在一起,目前并没有人做得到,研究团队是特别以类似农作物“接枝”的概念,历经半年时间就发展两阶段的成长方法,把二维的异质材料的温度拉大,形成完美P-N接面。

张文豪说,台积电等公司已在“关注”研究成果,但要业者投入,达到稳定量产,还有一段距离,但将来其极轻薄透明的特性,极有潜力能应用于未来低耗能软性电子与穿戴式电子元件。

参与这项研究计划的台籍科学家还包括交大材料科学与工程学系所及中研院应用科学研究中心研究员朱治伟。

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