台美攜手研究二維材料 助半導體攻1奈米(圖)

台灣大學跟台積電公司、美國麻省理工學院（MIT）攜手研究發現，「二維材料」結合「半金屬鉍」有助於實現「半導體1奈米以下」的艱鉅挑戰。圖為研究團隊。(圖片來源:中央社)

【看中國2021年5月15日訊】(看中國記者劉世民綜合報導)台灣大學跟台積電公司、美國麻省理工學院（MIT）攜手研究發現，具有機會變成新半導體材料的「二維材料」，結合「半金屬鉍」能達到「極低的電阻」，靠近量子極限，並有助於實現「半導體1奈米以下」的艱鉅挑戰。另外，韓國政府近日公布「K半導體戰略」，以建設世界最大半導體生產地為目標，不過工研院產科國際所之研究總監楊瑞臨對此表示，韓國是用過去老舊思維制定政策，違逆發展趨勢，因此不足為懼。

台美攜手研究二維材料 助半導體攻1奈米

據《自由時報》報導，台大表示，「矽基半導體」主流製程，目前已進展到5奈米跟3奈米節點，可晶片效能卻無法再顯著地提升，科學界對此認為「二維材料」有機會取代「矽」成為半導體新興材料，但「二維材料」有「高電阻、低電流」等問題等待解決。

自2019年起，台大、台積電與MIT展開了跨國合作，期間長達1年半。該研究已刊登在國際期刊《自然》（Nature），論文第一作者跟通訊作者為MIT沈品均博士，共同作者則是台大光電所吳志毅教授跟周昂昇博士。

此研究是由MIT團隊先發現，在「二維材料」上搭配「半金屬鉍（Bi）」的電極，能夠大幅降低電阻且提升傳輸電流，而台積電之技術研究部門將「鉍（Bi）沉積製程」進行優化，至於台大團隊運用「氦離子束微影系統」將元件通道縮小到奈米尺寸，最終獲得突破性之研究成果。

吳教授說明，使用「鉍」為「接觸電極」的關鍵結構以後，「二維材料電晶體」的效能，不但跟「矽基半導體」相當，又具有潛力與當前主流的「矽基製程」技術相容，幫助未來突破「摩爾定律」極限，能提供下一世代晶片高速、省電等絕佳條件，有助於國內半導體跟科技供應鏈，持續保持全球領先地位。

6日IBM率先公布了2奈米晶片之製程技術，可望於2024年底或者2025年於產品上應用；台積電之最新年報也揭露，「已進入2奈米製程技術研發階段」。有專家認為雖然IBM增加台積電之競爭壓力，但動搖不了後者晶圓代工霸主地位。

韓國砸巨資拚超越台積電 專家分析：老舊思維政策

據《中央社》報導，韓國政府公布K半導體戰略，並以未來10年投資SK海力士、三星電子等153間企業510兆韓元（約折合12.6兆新台幣）為主，且提供租稅減免多項措施支援該產業。此舉目的希望超趕台積電在代工製造之龍頭地位。

對此楊瑞臨說，目前台灣是全球邏輯晶片之最大製造地，韓國總統希望通過大規模投資把該國建設成世界最大半導體生產地，欲取代台灣地位。

楊瑞臨還表示，於地緣政治驅動之下，半導體產業未來10到20年必然發生質變，而全球將變為美中兩大陣營，美國製造為明確中長期之發展趨勢，但另一方面北京積極打造出自給自足產業鏈。

如今韓國立志成為半導體最大生產基地，想引領全球供應鏈，但是楊瑞臨分析，該國是以過去老舊思維制定政策，違逆了發展趨勢，並認為目標難以達成

，挑戰不足為懼。

楊瑞臨最後說，韓國為儲存型快閃記憶體（NAND Flash）與全球動態隨機存取記憶體（DRAM）最大供應國家，亦是該國半導體領域之最大優勢，若以記憶體當核心，且建構材料跟設備供應鏈，並培育人才，製造就業機會，則成功機會可能較大。