科研創新價值—先進材料 前瞻技術產學合作計畫 超 3 奈米前瞻半導體技術研究 國家科學及技術委員會 臺灣半導體產業佔全球至關重要的地位，各國近年陸續投資半導體產業，促使半導 體產能提升及新製程技術競逐將進入白熱化，頂尖團隊紛紛投入下一世代的技術節點以 期能取得領先，本計畫團隊透過推動半導體關鍵技術研發改善既有缺陷，所發展出厚度 3 奈米之極薄通道技術領先世界，更有機會突破1 奈米技術瓶頸。 推進半導體關鍵技術 1 奈米瓶頸有新突破 目前矽基半導體主流製程已進展至五奈米及三奈米節點，晶片單位面積能容納的電 晶體數目，也將逼近半導體主流材料「矽」的物理極限，晶片效能無法再逐年顯著提升， 因此全球科學界都在積極尋找其他的可能材料，而被寄予厚望的二維材料，仍遲遲未能 解決高電阻及低電流等問題。 國立臺灣大學與台積電攜手前瞻技術產學合作計畫—「超 3 奈米前瞻半導體技術研 究」，透過業界出題、學界解題模式，聚焦下世代產業前瞻技術研發，推進半導體的關 鍵技術。在新穎材料分項部分，與麻省理工學院(MI T ) 合作研究共同發表，利用「半金 屬鉍(B i )」作為二維材料的接觸電極從而突破既有缺陷，大幅降低電阻並提高電流，有 助實現1 奈米以下之原子級電晶體願景。 產學研發成果獲國際肯定，與美國 MI T 合作成果榮登 Nature 團隊運用鉍作為接觸電極的關鍵結構，所製成之二維材料電晶體的效能與矽基半導 體相當，與目前主流的矽基製程技術相容，有助突破摩爾定律極限，替下世代晶片創造 省電且高速之絕佳條件，未來可望投入人工智慧、電動車、疾病預測等新興科技應用中， 而這項研究也已於國際知名期刊《Nature》公開發表，是對其產學合作研究團隊的高度 肯定與鼓勵。 179
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