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半導(dǎo)體材料瓶頸可望突破!臺灣科技部昨(3)日宣布,臺灣、日本、沙烏地阿拉伯等跨國團隊,已研究出單層二硫化鉬P-N接面,可望取代矽晶片成為新世代半導(dǎo)體核心元件,廣泛應(yīng)用在穿戴式裝置及手機中。
這是全球第1個發(fā)表新世代半導(dǎo)體材料基礎(chǔ)研究成果,不但將刊登在最新一期國際期刊《SCIENCE》中,交大研究團隊透露,這項結(jié)果可望吸引臺積電更積極合作研究,以早日搶占全球市場商機。
在科技部大力支持“尖端晶體材料開發(fā)及制作計畫”科技預(yù)算下,半導(dǎo)體材料瓶頸有了重大突破。臺灣研究團隊計畫主持人交大電子物理系教授張文豪指出,英特爾及三星均積極投入單層元件材料研究,臺積電也積極與學(xué)界接洽合作,未來誰能搶先開發(fā)單層元件材料,就能在全球市場占有一席之地。
張文豪說,單層二硫化鉬是全球科學(xué)家認為新世代半導(dǎo)體頗有潛力的材料,這次研究團隊發(fā)展出單層二硫化鉬及單層二硒化鎢的完美P-N接面,可望解決半導(dǎo)體元件制備關(guān)鍵問題。
張文豪說,未來可廣泛應(yīng)用于極度微小化的電子元件,尤其單層二硫化鉬具有極輕薄透明特性,有潛力應(yīng)用在未來低耗能軟性電子與穿戴式電子元件,或手機應(yīng)用中。
張文豪說,臺籍科學(xué)家李連忠過去為中研院研究員,被沙國國王科技大學(xué)延攬成為沙國科學(xué)家,他籌組臺灣、沙國、日本等跨國合作團隊進行大型合作計畫。臺灣研究團隊除張文豪外,還有交大材料系教授韋光華、中研院應(yīng)科中心研究員朱治偉等人。
科技部指出,二硫化鉬是繼石墨烯后,備受國際科學(xué)家關(guān)注層狀材料,單層二硫化鉬具有良好發(fā)光效率,極佳電子遷移率(可快速反應(yīng))與高開關(guān)比(電晶體較穩(wěn)定),可用于未來新型低耗能邏輯電路,極有可能取代目前矽晶做下世代主要核心元件。
科技部指出,國際半導(dǎo)體大廠如Intel、臺積電及三星等,最小元件技術(shù)約落在7~10奈米間,而這項研究成果為二硫化鉬及相關(guān)無機二維材料電子學(xué)研究及應(yīng)用,將有助二硫化鉬等材料應(yīng)用在2奈米半導(dǎo)體制程技術(shù)中。