台美携手研究二维材料 助半导体攻1纳米(图)

台湾大学跟台积电公司、美国麻省理工学院（MIT）携手研究发现，“二维材料”结合“半金属铋”有助于实现“半导体1纳米以下”的艰钜挑战。图为研究团队。(图片来源:中央社)

【看中国2021年5月15日讯】(看中国记者刘世民综合报导)台湾大学跟台积电公司、美国麻省理工学院（MIT）携手研究发现，具有机会变成新半导体材料的“二维材料”，结合“半金属铋”能达到“极低的电阻”，靠近量子极限，并有助于实现“半导体1纳米以下”的艰钜挑战。另外，韩国政府近日公布“K半导体战略”，以建设世界最大半导体生产地为目标，不过工研院产科国际所之研究总监杨瑞临对此表示，韩国是用过去老旧思维制定政策，违逆发展趋势，因此不足为惧。

台美携手研究二维材料 助半导体攻1纳米

据《自由时报》报导，台大表示，“矽基半导体”主流制程，目前已进展到5纳米跟3纳米节点，可芯片效能却无法再显著地提升，科学界对此认为“二维材料”有机会取代“矽”成为半导体新兴材料，但“二维材料”有“高电阻、低电流”等问题等待解决。

自2019年起，台大、台积电与MIT展开了跨国合作，期间长达1年半。该研究已刊登在国际期刊《自然》（Nature），论文第一作者跟通讯作者为MIT沈品均博士，共同作者则是台大光电所吴志毅教授跟周昂升博士。

此研究是由MIT团队先发现，在“二维材料”上搭配“半金属铋（Bi）”的电极，能够大幅降低电阻且提升传输电流，而台积电之技术研究部门将“铋（Bi）沉积制程”进行优化，至于台大团队运用“氦离子束微影系统”将元件通道缩小到纳米尺寸，最终获得突破性之研究成果。

吴教授说明，使用“铋”为“接触电极”的关键结构以后，“二维材料电晶体”的效能，不但跟“矽基半导体”相当，又具有潜力与当前主流的“矽基制程”技术相容，帮助未来突破“摩尔定律”极限，能提供下一世代芯片高速、省电等绝佳条件，有助于国内半导体跟科技供应链，持续保持全球领先地位。

6日IBM率先公布了2纳米芯片之制程技术，可望于2024年底或者2025年于产品上应用；台积电之最新年报也揭露，“已进入2纳米制程技术研发阶段”。有专家认为虽然IBM增加台积电之竞争压力，但动摇不了后者晶圆代工霸主地位。

韩国砸巨资拚超越台积电 专家分析：老旧思维政策

据《中央社》报导，韩国政府公布K半导体战略，并以未来10年投资SK海力士、三星电子等153间企业510兆韩元（约折合12.6兆新台币）为主，且提供租税减免多项措施支援该产业。此举目的希望超赶台积电在代工制造之龙头地位。

对此杨瑞临说，目前台湾是全球逻辑芯片之最大制造地，韩国总统希望通过大规模投资把该国建设成世界最大半导体生产地，欲取代台湾地位。

杨瑞临还表示，于地缘政治驱动之下，半导体产业未来10到20年必然发生质变，而全球将变为美中两大阵营，美国制造为明确中长期之发展趋势，但另一方面北京积极打造出自给自足产业链。

如今韩国立志成为半导体最大生产基地，想引领全球供应链，但是杨瑞临分析，该国是以过去老旧思维制定政策，违逆了发展趋势，并认为目标难以达成

，挑战不足为惧。

杨瑞临最后说，韩国为储存型快闪存储器（NAND Flash）与全球动态随机存取内存（DRAM）最大供应国家，亦是该国半导体领域之最大优势，若以内存当核心，且建构材料跟设备供应链，并培育人才，制造就业机会，则成功机会可能较大。