雙模式二維電子元件 突破矽晶圓的物理限制

国立清华大学电子所蔡孟宇博士、研发长邱博文教授、国立中兴大学物理系林彦甫教授和资工系吴俊霖教授等共同组成的研究团队，成功开发出新颖的「双模式二维电子元件」。记者黄义书／摄影

国科会上午举行「独特的电晶体－记忆体双模式操作可互换设计，创新二维电子元件引领半导体技术新未来」研究成果发表记者会。

在国科会「A 世代前瞻半导体专案计划」及学门计划，由国立清华大学电子所蔡孟宇博士、研发长邱博文教授、国立中兴大学物理系林彦甫教授和资工系吴俊霖教授等共同组成的研究团队，成功开发出新颖的「双模式二维电子元件」突破了传统矽晶圆的物理限制，还为高效能计算和半导体制程简化开启了新的方向。此研究成果已在2023年9月发表于国际知名学术 期刊「自然电子」(Nature Electronics)。

蔡孟宇表示，电子元件的最大关键突破在于实现「记忆体」和「电晶体」两种模式之间功能自由切换的可行性。这就像是同一个装置可以在需要时变成存储装置或是处理数据的工具。

「光」在这里扮演了一个关键角色，就像是启 动元件功能的「钥匙」。当光照射到这种元件时，它就像被「解锁」一般，元件随即切换到「记忆体模式」，在这种模式下，它能够动态地调整电荷的属性和集中度,即可存储数据。而在没有光照射的情况下，元件则保持在 「电晶体模式」，就像是被「上锁」一般，能够维持稳定的开关运算功能。突破性架构的提出，首次使电子元件赋予多重模态灵活切换的可行性成真。因为可以快速切换应用，在处理复杂的计算和储存功能更有效率。

国立清华大学电子所蔡孟宇博士、研发长邱博文教授、国立中兴大学物理系林彦甫教授和资工系吴俊霖教授等共同组成的研究团队，成功开发出新颖的「双模式二维电子元件」。记者黄义书／摄影

国立清华大学电子所蔡孟宇（左二）博士、研发长邱博文（左一）教授、国立中兴大学物理系林彦甫（右二）教授和资工系吴俊霖（右一）教授等共同组成的研究团队，成功开发出新颖的「双模式二维电子元件」突破了传统矽晶圆的物理限制，还为高效能计算和半导体制程简化开启了新的方向。此研究成果已在2023年9月发表于国际知名学术 期刊「自然电子」(Nature Electronics)。记者黄义书／摄影