台美攜手研究二維材料 助半導體攻1奈米(圖)

2021-05-16 08:19 作者: 劉世民
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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。
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。

来源:看中國

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