%e5%bc%b5%e6%96%87%e8%b1%aa%e6%8c%87%e5%87%ba%ef%bc%8c%e5%9c%a8%e6%99%b6%e5%9c%93%e4%b8%8a%e5%90%88%e6%88%90%e9%ab%98%e5%93%81%e8%b3%aa%e5%96%ae%e6%99%b6%e7%9a%84%e5%96%ae%e5%8e%9f%e5%ad%90%e5%b1%a4%e7%9a%84%e6%b0%ae%e5%8c%96%e7%a1%bc%ef%bc%8c%e6%9c%89%e5%a6%82%e3%80%8c%e5%b0%87%e4%ba%ba%e4%bb%a5%e5%b0%8f%e6%96%bc0.5%e5%85%ac%e5%b0%ba%e7%9a%84

半導體技術突破 解電晶體微縮瓶頸

林祐任 2020/03/17 12:55 點閱 7242 次
張文豪指出,在晶圓上合成高品質單晶的單原子層的氮化硼,有如「將人以小於0.5公尺的間距整齊排列在地球表面」。(Photo by Wikimedia Commons)
張文豪指出,在晶圓上合成高品質單晶的單原子層的氮化硼,有如「將人以小於0.5公尺的間距整齊排列在地球表面」。(Photo by Wikimedia Commons)

【台灣醒報記者林祐任台北報導】台灣半導體技術大突破!在科技部支持下,交大和台積電產學合作的團隊,首度在實驗室合成晶圓尺寸超薄的絕緣體「單原子層的氮化硼」,困難度有如「將人以小於0.5公尺的間距整齊排列在地球表面」,能解決電晶體微縮的瓶頸。這項研究更成為台灣產學合作登上頂尖期刊《自然》的首例。

突破物理極限

交大電子物理系教授張文豪表示,近年來一直有摩爾定律(積體電路上可容納的電晶體數目每2年增加1倍)將失效的聲音,當半導體上的矽通道達3奈米以下(1奈米以下確定不行),因兩側介面電荷的干擾,電子已無法有效傳輸,因此得發展新材料才能克服瓶頸。

「厚度僅0.7奈米的二維原子層半導體材料,是解決電晶體微縮瓶頸的方案之一。」張文豪指出,其中「單原子層的氮化硼」是目前自然界最薄的絕緣層,可有效阻隔二維半導體不受鄰近材料干擾。然而過去科學界認為,在晶圓上合成高品質單晶的單原子層的氮化硼是不可行的,困難度有如「將人以小於0.5公尺的間距整齊排列在地球表面」。

在科技部「尖端晶體材料開發及製作計畫」的長期支持下,交大和台積電產學合作終於完成不可能的任務,更成為台灣產學合作研究登上頂尖學術期刊《自然》的首例。張文豪指出,關鍵在於從基礎科學的角度出發,找到氮化硼分子沉積在銅晶體表面的物理機制,進而達成晶圓尺寸單晶氮化硼的生長技術。

為科技產業創優勢

「半導體產業是台灣經濟命脈,這項技術突破將帶來很大的優勢。」科技部政務次長謝達斌表示,科技產業的發展,必須要倚賴堅實的基礎科學研究做為後盾。張文豪則補充,這項技術屬於基礎科學研究,不涉及商業機密。

不過台積電處長李連忠表示,這項研究只是半導體製程技術的其中一個步驟,接下來還有元件優化等問題,不確定何時才能量產。李連忠提到,氮化硼也是很好的散熱材料,對於氮化硼的研究還可以應用在其他領域。

....................

本報秉持「平衡多元,深度報導,精簡閱讀」的建設性新聞精神,在媒體中獨樹一格,支持「良幣」有助家庭、社會、國家更美好。每日10元訂閱實體報或電子報,或捐款(可抵稅)支持。https://www.anntw.com/subscribe



可用鍵盤操作