台积电新研究让1nm芯片成为可能_半导体_纳米

国立交通大学电子物理系张文豪教授研究团队在科技部长支持下，与台湾积体电路制造株式会社互助，互助研究开拓出环球最薄、厚度仅0.7纳米、大面积晶圆尺寸的二维半导体材料绝缘层，台积电表示，关键则在于单晶氮化硼技能的重大打破，将来可望藉由这项技能，进一步开拓出2纳米乃至1纳米的电晶体通道。

目前台积电正在推动3纳米的量产操持，指的便是电晶体通道尺寸，通道做的越小，电晶体尺寸就能越小，而在不断微缩的过程中，电子就会越来越难传输，导致电晶体无法有效事情，目前二维半导体材料是现在科学界认为最有可能办理瓶颈的方案之一。

二维半导体材料特性便是很薄，平面构造只有一两个原子等级的厚度，张文豪指出，但也因此传输中的电子随意马虎受环境影响，以是须要绝缘层来阻绝滋扰，目前半导体利用的绝缘层多数是氧化物，一样平常做到5纳米以下就相称困难，无法小于1纳米，团队开拓出的单晶氮化硼成长技能，成功达成0.7纳米厚度的绝缘层。

文章第一作者台积电技能主任陈则安，为清大化学系博士，他表示，单晶是指单一的晶体整洁排列，单晶对付未来半导体构造比较有帮助，由于假设绝缘层不是单晶构造，中间会涌现很多毛病，电阻经由的时候可能被毛病影响，导致效能变差，实验也已证明会有影响，未来还须要更多研究。

陈则安说，过去科学界认为，铜上不太可能涌现单晶成长，但是研究团队在实验创造，微米单位范围内氮化硼有同向成长的状况，排列出单一晶体，因此透过分析这极小的区域，调度实验参数和选择材料，成功战胜障碍，不但可以单晶成长，还能做到大面积二吋晶圆的尺寸。

台积电处长李连忠曾经是中研院原分所研究员，他表示，台积电研究团队经由根本研究后，找到问题和打破可能性，跟交大化学气相沉积实验室互助，让氮化硼单晶在铜上成长，作为保护二维半导体材料的通道，目前无法解释量产韶光，还有很多关键技能冲要破，例如金属打仗和元件优化，但是的确对付未来电晶体尺寸再缩小将有帮助。

将氮化硼转移至矽晶圆上，蓝色可见部分为支撑膜。

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