【本報台北訊】台灣半導體製程又有重大突破,國立清華大學參與一項國際研究,成功將三五族元件的光電性質整合到傳統的矽電子元件上,讓現有三十二奈米半導體製程進入二十二奈米製程效果,未來可望把光電及電子元件整合在一起,讓台灣半導體產業更具競爭力。
半導體製程目前已面臨尺寸上的極限,台積電才宣布二十八奈米製程產品將於明年初開始生產;清大材料系助理教授闕郁倫已和美國研究團隊合作,研發出新的半導體製程,讓一百至三百奈米的半導體可以達到二十二奈米半導體的效果。這項研究已刊於最新一期國際頂尖期刊《自然》。
闕郁倫說,為克服半導體製程技術微縮低於二十二奈米的問題,此研究利用磊晶轉層技術,成功將三五族元件的光電性質,轉移到矽電子元件上,也實現了所謂化合物半導體材料絕緣層披覆技術。
這項研究最特殊的創意有點像今年諾貝爾物理獎「貼膠帶」製成石墨烯,運用「轉印圖章」方法將導電速度更快的化合物半導體與主流的矽半導體結合。這樣的技術不需要昂貴的設備,不僅能降低成本,也提升了半導體元件的運算速度和儲存量。
闕郁倫表示,他們研究的可能是業界二十年後才會用到的製程概念;未來將研發光傳輸,而非過去電子傳輸的模式,因為光的速度比電子快許多,且不會產生熱,未來運算速度會更快,儲存容量也更多,將有機會實現量子電腦的可能。