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創全國學研單位之先 中山大學突破碳化矽晶體生長關鍵

國立中山大學晶體研究中心創全國學研單位之先,成功生長6吋導電型(n-type)4H碳化矽單晶。左起為團隊成員研究生張晨暘、鄭永旺及博士後研究員李居安。(中山大學提供)

國立中山大學晶體研究中心創全國學研單位之先,成功生長6吋導電型(n-type)4H碳化矽單晶。左起為團隊成員研究生張晨暘、鄭永旺及博士後研究員李居安。(中山大學提供)

2023/03/08 07:34

〔記者林曉雲/台北報導〕政府全力推動「護國神山」半導體相關人才培育及學術研發,國立中山大學晶體研究中心創全國學研單位之先,成功生長「6吋導電型(n-type)4H碳化矽單晶」,取得碳化矽晶體生長關鍵突破,將透過技轉助攻台灣產業升級,強化全球市場競爭力。

半導體是我國重要產業,產值突破4兆,加上被動元件、電子零組件,總計每年超過5.5兆元產值,顯示國際對台灣半導體產業需求和重視。第三代半導體材料「碳化矽」(SiC)晶體已被視為重要戰略物資,是發展電動車、6G通訊、國防、航太、綠能的關鍵要素。

中山大學材料與光電科學學系教授兼國際長周明奇今指出,晶體研究中心成功長出六吋導電型N-type 4H碳化矽SiC單晶,中心厚度為19mm,邊緣約為14mm,生長速度達到370um/hr,「晶體生長速度更快且具重複性」,國內尚無其他研究單位或大學能做得到,標示第三類半導體碳化矽向前推進的進程。

周明奇說,台灣半導體產業獨步全球,居全球之冠,但在推進高功率元件、電動車及低軌衛星等先進應用的過程,卻缺乏成熟的第三代半導體材料碳化矽的晶體生長技術,發展受限制,中山大學團隊取得碳化矽晶體生長關鍵突破,將進一步透過技轉,為台廠補足半導體產業鏈最尖端戰略know-how,第一階段將技轉至長期產學合作的企業,善用研發成果助攻產業升級。

周明奇也說明,碳化矽製作困難,晶體生長的技術門檻高,需大量時間及經驗,台灣目前的晶體穩定性與良率有待提升,中山大學團隊成功生長的6吋導電型(n-type)4H碳化矽單晶,所有關鍵技術與設備設計、組裝全部MIT,不倚賴國外廠商,上下游一條龍自主培養合作廠商生態鏈,從學術研發鏈結到產業製造,更能撙節研發生產成本。

中山大學校長鄭英耀表示,晶體研究中心積極研發晶體生長設備及相關技術,持續攜手醫療、半導體、光學、雷射等產業,獲得國科會及教育部高教深耕計畫的經費挹注,不斷創新突破生長碳化矽晶體的核心技術,透過攝氏2300度以上的超高溫生長出碳化矽晶體,是目前國內學研單位中唯一具備生長大尺寸吋SiC晶體的研究中心。

國立中山大學晶體研究中心創全國學研單位之先,成功生長6吋導電型(n-type)4H碳化矽單晶,中心厚度為19mm,邊緣約為14mm,生長速度達到370um/hr,晶體生長速度更快且具重複性(中山大學提供)

國立中山大學晶體研究中心創全國學研單位之先,成功生長6吋導電型(n-type)4H碳化矽單晶,中心厚度為19mm,邊緣約為14mm,生長速度達到370um/hr,晶體生長速度更快且具重複性(中山大學提供)

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