台灣團隊首創「臨場顯微半導體檢測技術」 成果登頂尖期刊

台大物理學系教授邱雅萍首創「臨場剖面掃描顯微半導體檢測技術」，並與台師大物理學系教授藍彥文及新加坡國立大學教授李連忠研究團隊合作，首次在先進二維半導體電晶體元件實際運作狀態下，以原子級空間解析度直接量測金屬／半導體接觸邊緣的電子轉移長度（transfer length），為評估電晶體微縮潛力提供重要檢測突破。

在國科會支持下，此開創性的檢測技術，突破過去僅能依賴理論模擬推估的限制，直接揭示次世代半導體元件微縮關鍵實驗證據。研究成果本月正式發表於國際頂尖學術期刊《自然》（Nature）。

研究團隊以半金屬鉍（Bi）接觸單層二硫化鉬（MoS₂）電晶體為驗證平台，在超高真空環境中將元件劈裂，使金屬接觸、二維半導體通道與基板結構之剖面直接暴露於檢測探針端，並在元件操作狀態下施加偏壓，直接檢測接觸邊緣附近的局域電子空間分布變化。

此研究成果首次在原子級空間解析度下確認，二維半導體接觸工程具備潛力支援次世代奈米技術節點發展的實質可行性；提供鑑別不同接觸金屬與材料組合優劣的直接實驗依據，取代過去高度依賴模擬的材料篩選方式；並為產業界提供更準確的元件接觸品質鑑定方法，有助縮短從研發到製程整合的驗證週期。

除驗證二維半導體接觸界面的關鍵物理機制外，團隊亦將此量測方法成功延伸至絕緣層上矽（Silicon on Insulator, SOI）元件，結果證明，「臨場顯微半導體檢測技術」不僅適用於二維半導體，更具備潛力作為研究各類先進半導體元件接觸特性的通用分析平台。

未來隨著先進電晶體元件尺寸持續微縮，如何精準掌握接觸界面的電子傳輸行為，將成為突破元件效能瓶頸的重要關鍵，而此技術所建立的直接量測能力，有望成為次世代半導體元件開發中核心的檢測工具。

國科會指出，本研究展現台灣在先進半導體量測技術、二維材料元件製作與界面物理研究的整合實力，並形成由台灣學者主導、涵蓋材料、元件、量測與理論分析的跨域國際合作模式。從檢測技術開發、方法建立到先進元件驗證，皆由台灣研究團隊主導完成，展現台灣在前瞻半導體關鍵量測技術領域的自主研發能量與國際領先實力。