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材料系闕郁倫助理教授研究團隊 成果刋登於Nature【2010.11.25秘書處】

本校材料系闕郁倫助理教授參與的國際研究團隊,利用磊晶層轉移技術,成功將各種化合物半導體材料轉移到矽基板上,完成化合物半導體材料絕緣披覆技術,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,這項研究結果已於11月11日刊登於自然(Nature)雜誌上。11月17日上午,陳力俊校長率領本校研究團隊出席國科會記者會,和國人一起分享這項突破性的研究成果。

闕郁倫老師說台積電日前宣佈40奈米製程已正式量產,目前正積極朝向32奈米量產開發,甚至進入22奈米技術開發,半導體製程技術已面臨製程微縮極限。對於這個瓶頸,現階段採行以絕緣層上覆矽(SOI)為解決的方法之一。

雖然絕緣層覆矽(SOI)具有多項優點,可將現有半導體生產技術推進至22奈米。但是為了克服製程微縮低於22奈米的問題,勢必要朝向高效能新興材料與矽基材料的整合為研究方向。闕郁倫老師與美國的研究團隊,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。

闕郁倫老師表示,此項製程優點為低溫製程、不需任何接合處理,藉由黃光微影技術蝕刻出化合物半導體奈米帶,以選擇性蝕刻將底部基材去除,接著利用簡單接觸壓印成功轉移化合物半導體材料奈米帶於矽基材上,有如圖章轉印法方式,實現所謂化合物半導體材料絕緣層披覆技術(XOI)。

他說,化合物半導體材料絕緣層披覆技術的獨特性,在於可將不同化合物半導體材料利用三維多重層次結構轉移,及異質接面轉移整合於現階段矽製程技術之中,未來若應用於整合光電與電子元件混合上,將會是一項重大的突破。

對於未來本項技術的推展,闕老師表示,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。

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