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    半導體材料瓶頸重大突破 我跨國團隊登《科學》期刊

    單層二硫化鉬及單層二硒化鎢的完美P-N接面,P-N接面是半導體電子元件中的最基本單元。(圖由科技部提供)

    單層二硫化鉬及單層二硒化鎢的完美P-N接面,P-N接面是半導體電子元件中的最基本單元。(圖由科技部提供)

    2015/08/03 23:51

    〔記者蔡穎/台北報導〕前中研院研究員、台籍科學家李連忠組成跨國研究團隊,發展出單層二硫化鉬及單層二硒化鎢的完美P-N接面,可望廣泛應用於極度微小化的電子元件,升級半導體產業製程,該項研究成果發表於最新一期國際頂尖期刊《SCIENCE》中。

    目前國際半導體大廠如Intel、台積電及三星等廠商最小元件技術大約落在7至10奈米 (Technology Nodes)之間,如何克服製程微縮的難題並使材料創新,是帶領半導體產業進入下一個新世代的關鍵。

    單層的二硫化鉬具有良好發光效率,以及極佳的電子遷移率(可快速反應)與高開關比(電晶體較穩定),可用於未來新型低耗能邏輯電路,極有可能取代目前使用的矽晶片做為下一世代的主要核心元件。

    本研究計畫是一跨國大規模合作計畫,成員包括我國、沙烏地阿拉伯、日本等,而李連忠於2012年領先全球率先利用化學氣相沈積法製備出高品質二硫化鉬單層單晶,為此次成果奠定基礎。

    論文第一作者李明洋表示,一般的電子與光電元件,如電晶體、二極體、半導體雷射、光偵測器等都含有三維的P-N接面,經過數十年的研究發展,目前已廣泛應用於日常生活中,包括LED照明、醫學、3C產品等。

    李明洋指出,更低維度的二維單原子層的完美P-N 接面則遲遲未有進展,這項研究首次報導如何有效控制二維接面的成長,不僅提供科學家新的基礎研究平台,而其極輕薄透明的特性,極有潛力應用於低耗能、軟性電子與穿戴式電子元件中。

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