晴時多雲

台大攜手台積電、MIT 為半導體產業開創新路

2021/05/14 11:10

研究團隊由左至右為沈品均博士、吳志毅教授、周昂昇博士。(台大提供)

〔記者林曉雲/台北報導〕台大攜手台積電、美國麻省理工學院(MIT)研究發現,有機會成為半導體新興材料的「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,為半導體產業開創新路,該研究已刊登於國際期刊《自然》(Nature)。

台大表示,目前「矽基半導體」主流製程,已進展至5奈米及3奈米節點,但晶片效能無法再顯著提升,科學界認為「二維材料」有機會取代「矽」成為新興半導體材料,但「二維材料」有「高電阻、低電流」等問題待解決。

台大、台積電和MIT自2019年展開跨國合作,時間長達1年半,論文第1作者與通訊作者是MIT博士沈品均,台大光電所教授吳志毅和周昂昇博士則為共同作者。

台大、台積電與MIT共同發表的研究,先由MIT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,台積電技術研究部門則將「鉍(Bi)沉積製程」進行優化,台大團隊運用「氦離子束微影系統」將元件通道成功縮小至奈米尺寸,終於獲得突破性的研究成果。

吳志毅教授說明,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,有助於未來突破「摩爾定律」極限,研究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應用。

吳志毅也表示,「氦離子束微影系統」目前放置於台大電機2館,機器設備投入資金高達數千萬元,全台灣僅此1座,未來若能取得商用突破,將有助國內半導體及科技供應鏈,繼續維持全球領先地位。

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