半導體材料研究獲重大突破:臺研究出單層二硫化鉬P-N接面

2021-03-01 EETOP

半導體材料瓶頸可望突破！科技部昨（3）日宣布，臺灣、日本、沙烏地阿拉伯等跨國團隊，已研究出單層二硫化鉬P-N接面，可望取代矽晶片成為新世代半導體核心元件，廣泛應用在穿戴式裝置及手機中。

這是全球第1個發表新世代半導體材料基礎研究成果，不但將刊登在最新一期國際期刊《SCIENCE》中，臺灣交大研究團隊透露，這項結果可望吸引臺積電更積極合作研究，以早日搶佔全球市場商機。

在科技部大力支持「尖端晶體材料開發及製作計畫」科技預算下，半導體材料瓶頸有了重大突破。臺灣研究團隊計畫主持人交大電子物理系教授張文豪指出，英特爾及三星均積極投入單層元件材料研究，臺積電也積極與學界接洽合作，未來誰能搶先開發單層元件材料，就能在全球市場佔有一席之地。

張文豪說，單層二硫化鉬是全球科學家認為新世代半導體頗有潛力的材料，這次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，可望解決半導體元件製備關鍵問題。

張文豪說，未來可廣泛應用於極度微小化的電子元件，尤其單層二硫化鉬具有極輕薄透明特性，有潛力應用在未來低耗能軟性電子與穿戴式電子元件，或手機應用中。

張文豪說，臺籍科學家李連忠過去為中研院研究員，被沙國國王科技大學延攬成為沙國科學家，他籌組臺灣、沙國、日本等跨國合作團隊進行大型合作計畫。臺灣研究團隊除張文豪外，還有交大材料系教授韋光華、中研院應科中心研究員朱治偉等人。

臺灣科技部指出，二硫化鉬是繼石墨烯後，備受國際科學家關注層狀材料，單層二硫化鉬具有良好發光效率，極佳電子遷移率（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，極有可能取代目前矽晶做下世代主要核心元件。

臺灣科技部指出，國際半導體大廠如Intel、臺積電及三星等，最小元件技術約落在7～10奈米間，而這項研究成果為二硫化鉬及相關無機二維材料電子學研究及應用，將有助二硫化鉬等材料應用在2奈米半導體製程技術中。

（來源：臺灣中時電子報）

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