半導體材料瓶頸重大突破 國際期刊按讚

研究團隊成員之一、國立交通大學電子物理學系教授張文豪受訪表示，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奈米間，全世界的科學家都在找尋更多材料變革，以應付更小、更彈性的多元應用。

二硫化鉬是繼石墨烯之後，備受國際科學家關注的層狀材料，單層的二硫化鉬具有良好發光效率，不僅反應快速，電晶體也較為穩定，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。

主導跨國研究計畫的前中研院研究員台籍科學家李連忠博士，在2012年就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，並為二硫化鉬及相關的無機二維材料電子學研究及應用，奠定了材料基礎，二維材料領域的重大突破，有助於二硫化鉬等材料未來應用於2奈米半導體製程技術之中。

張文豪解釋，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，已廣泛應用於日常生活中，包括LED照明、醫學、3C產品等。

他表示，單層的二維材料要平穩的接在一起，目前並沒有人做得到，研究團隊是特別以類似農作物「接枝」的概念，歷經半年時間就發展兩階段的成長方法，把二維的異質材料的溫度拉大，形成完美P-N接面。

張文豪說，台積電等公司已在「關注」研究成果，但要業者投入，達到穩定量產，還有一段距離，但將來其極輕薄透明的特性，極有潛力能應用於未來低耗能軟性電子與穿戴式電子元件。

參與這項研究計畫的台籍科學家還包括交大材料科學與工程學系所及中研院應用科學研究中心研究員朱治偉。