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半导体技术再突破 台湾研发侧向磊晶扭转结构获专利
在新颖量子材料开发、控制侧向同质扭转磊晶结构的研究中,杨展其研究团队实证相同磊晶系统也可具有接结的夹角调控、也可透过制程控制不同晶面的侧向接合,更进一步推广至相同材料不同晶向的界面扭转拼接,诱发出具有新颖物理特性的界面。

  据台湾《联合报》报道,台湾成功大学(以下简称成大)物理系副教授杨展其与前沿量子科技研究中心特聘教授陈宜君、陈则铭团队,提出并实证调控材料侧向磊晶扭转结构的方法,有助设计与调控量子材料的电子结构与晶体几何排列,开启调控磊晶薄膜制造的崭新方向,研究成果发表在国际期刊《自然·通讯》,其核心技术也已通过台湾专利核可,正美国专利审核中。

  成大跨域研究团队于国际期刊《自然·通讯》发表论文,分享侧向扭曲同质磊晶结构的研究成果,期刊文章第一与共同第一作者分别为杨展其老师的博士后研究员吴秉骏与博士班学生魏嘉骏。

  杨展其表示,近10年来,对于制作具有优异材料特性的高质量薄膜,磊晶技术扮演至关重要的角色。传统磊晶概念主要建立在材料的垂直堆叠,多数研究者皆致力于开发与调制垂直磊晶结构的功能性质,横向可扭转同质磊晶结构的制造与物性操控,尚未被实现在量子材料领域。

  在新颖量子材料开发、控制侧向同质扭转磊晶结构的研究中,杨展其研究团队实证相同磊晶系统也可具有接结的夹角调控、也可透过制程控制不同晶面的侧向接合,更进一步推广至相同材料不同晶向的界面扭转拼接,诱发出具有新颖物理特性的界面。

  团队表示,透过现代微影技术的协助,展示横向可扭转同质结构,用以调控铁电、反铁磁与轨域等多项磊晶组合的可行性,也实证新开发的制程,具有纳米尺度且精准的任意图形化能力,可与现有的半导体制程无缝接轨。以复杂性氧化物出发,作为量子材料在固态物理中的重要分支,其对于纳米电子学的新兴技术及记忆体开发运用的未来发展备受各界期待。

  磊晶薄膜制造技术可有效调控电晶体特性及薄膜缺陷与品质,借以提升半导体元件效能。其中,横向磊晶调控技术为量子材料开发与下世代电子元件发展最大的挑战之一,杨展其研究团队借由开发自悬浮薄膜,提出一个控制材料侧向磊晶的有效方案,可近乎随心所欲地拼接薄膜的长程晶体排列,进而操控对应的量子特性与物理性质。其研究团队新颖且具创新贡献的跨领域研究成果亦曾陆续登上《自然材料》、《纳米快报、《先进材料》等国际期刊。

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