【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。
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