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2024/01/15 

生活

清華聯手中興研究團隊 突破矽晶圓物理限制
這項電子元件的最大關鍵突破在於實現「記憶體」和「電晶體」兩種模式之間功能自由切換的可行性。(記者吳典叡攝)
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記者吳典叡/臺北報導

 在國科會支持下,清華大學及中興大學共同組成的研究團隊,成功開發出新穎的雙模式二維電子元件,不僅突破傳統矽晶圓的物理限制,還為高效能計算和半導體製程簡化開啟新的方向。這項重要的研究成果已在去年9月發表於國際知名學術期刊《自然電子》。

 國科會今(15)日在科技大樓舉辦「獨特的電晶體-記憶體雙模式操作可互換設計,創新二維電子元件引領半導體技術新未來」研究成果發表會。

 在國科會「Å世代前瞻半導體專案計畫」及學門計畫的支持下,由清華大學電子所蔡孟宇博士、研發長邱博文教授、中興大學物理系林彥甫教授和資工系吳俊霖教授等合組團隊,成功開發出新穎的雙模式二維電子元件,不僅突破傳統矽晶圓的物理限制,還為高效能計算和半導體製程簡化開啟新的方向。這項重要的研究成果已在民國112年9月發表於國際知名學術期刊《自然電子(Nature Electronics)》。

 這項電子元件的最大關鍵突破在於實現「記憶體」和「電晶體」兩種模式之間功能自由切換的可行性,就像是同一個裝置可以在需要時,變成存儲裝置或是處理數據的工具。「光」在這裡扮演關鍵角色,就像是啟動元件功能的「鑰匙」。當光照射到這種元件時,它就像被「解鎖」一般,元件隨即切換到「記憶體模式」,在此模式下,它能夠動態地調整電荷的屬性和集中度,即可存儲數據。

 若在沒有光照射的情況下,元件則保持在「電晶體模式」,就像被「上鎖」,能夠維持穩定的開關運算功能。這種突破性架構的提出,首次使「電子元件賦予多重模態靈活切換的可行性」成真,因為可以快速切換應用,在處理複雜的計算和儲存功能更有效率。

 研究團隊指出,這種在光控制下的電子元件,不僅可以在記憶體和電晶體模式之間靈活切換,還為新一代電路集成設計與神經網絡應用提供巨大的潛力。未來,這項研究將有機會利用大面積陣列化應用於半導體製程中,實現製程簡化與效能提升,並且有望一舉突破半導體微縮化的瓶頸限制。

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