臺師大團隊開發超薄鐵電電晶體 有望助攻先進半導體

國科會21日指出，臺灣師範大學物理系教授藍彥文、陸亭樺等人組成研究團隊，成功開發出基於二維材料二硫化鉬、厚度僅1.3奈米的創新鐵電電晶體，為全球首創，其同時具備記憶體和計算功能，功耗較現行技術可降低100至1千倍，也有極高的讀寫速度，可望成為未來半導體核心技術。

隨著人工智慧（AI）、量子電腦等新興科技發展，半導體持續追求尺寸更小、速度更快的技術。國科會預見二維材料在半導體領域潛力，推動「Å世代前瞻半導體專案計畫」及「尖端晶體材料開發及製作計畫」。

由臺師大團隊結合陽明交大、成大、臺大及臺灣半導體研究中心等研究能量，在鐵電材料領域取得了重大突破，開發出基於二維材料二硫化鉬的創新鐵電電晶體，不但擁有低讀寫電壓、快速讀寫和高穩定性，製程步驟也與工業製程標準高度相容。

藍文彥表示，過去記憶體、電晶體需要串接才能計算，但團隊新的研究成果是實現記憶體內運算，也就是一顆電晶體同時具備記憶體和計算功能，將解決傳統鐵電晶體縮小尺寸、降低功耗的難題，有望成為未來半導體核心技術。

他進一步指出，相較於目前矽晶圓技術，實驗室量測出該電晶體可以降低100至1千倍功耗，且運算速度預估可超過1千倍；在應用方面，主要運用於大數據處理，以及量子電腦領域發展，一般民眾未來有望購買到計算能力更快的個人電腦（PC）。

國科會表示，該超薄鐵電電晶體因厚度僅2層二維材料原子，有低於3奈米技術節點中的關鍵技術潛力，提供先進半導體製程多一項理想的解決方案；此研究成果已於2023年11月底，正式發表於國際知名學術期刊《自然電子》（Nature Electronics）上。