雙模式二維電子元件 突破矽晶圓的物理限制

國科會上午舉行「獨特的電晶體－記憶體雙模式操作可互換設計，創新二維電子元件引領半導體技術新未來」研究成果發表記者會。

在國科會「A 世代前瞻半導體專案計畫」及學門計畫，由國立清華大學電子所蔡孟宇博士、研發長邱博文教授、國立中興大學物理系林彥甫教授和資工系吳俊霖教授等共同組成的研究團隊，成功開發出新穎的「雙模式二維電子元件」突破了傳統矽晶圓的物理限制，還為高效能計算和半導體製程簡化開啟了新的方向。此研究成果已在2023年9月發表於國際知名學術 期刊「自然電子」(Nature Electronics)。

蔡孟宇表示，電子元件的最大關鍵突破在於實現「記憶體」和「電晶體」兩種模式之間功能自由切換的可行性。這就像是同一個裝置可以在需要時變成存儲裝置或是處理數據的工具。

「光」在這裡扮演了一個關鍵角色，就像是啟 動元件功能的「鑰匙」。當光照射到這種元件時，它就像被「解鎖」一般，元件隨即切換到「記憶體模式」，在這種模式下，它能夠動態地調整電荷的屬性和集中度,即可存儲數據。而在沒有光照射的情況下，元件則保持在 「電晶體模式」，就像是被「上鎖」一般，能夠維持穩定的開關運算功能。突破性架構的提出，首次使電子元件賦予多重模態靈活切換的可行性成真。因為可以快速切換應用，在處理複雜的計算和儲存功能更有效率。