为了挑战愈来愈小的晶体管尺寸，台积电、交大携手研究，成功找到合成半导体新材料单晶的氮化硼技术，这项成果荣登全球顶尖学术期刊自然（Nature），也是台积电首登该期刊。

这项被学者形容为相当于把人以0.5米的间距，整齐排列在整个地球表面上的高难度材料科技技术，也可说是产业界与学界联手合作，在基础研究上的重大“超前部署”。

半导体产业是台湾重要经济命脉，去年产值更超越韩国、仅次美国，由于积体电路中的晶体管尺寸近年不断微缩，即将达到传统半导体材料的物理极限，因此，研究团队不断探索新材料，希望解决既有瓶颈，在缩小的芯片中摆放更多晶体管，以利加快效能。

交通大学电子物理系教授张文豪与台积电技术主任陈则安今天出席科技部研究成果发表会，发表单原子层氮化硼的合成技术的重大突破，成功开发出大面积晶圆尺寸的单晶氮化硼技术，未来有机会应用到先进逻辑制程技术。

这项研究荣登全球顶尖学术期刊自然（Nature），也是台积电首次登上该期刊。

张文豪解释，二维原子层半导体材料，是目前已知解决晶体管微缩的方案之一，如何使电子在里面传输而不受邻近材料的干扰成为重要关键技术。其中，自然界最薄的保护体“单原子层的氮化硼”，已被证明是可以有效阻隔二维半导体不受邻近材料干扰的重要材料。

张文豪表示，过去科学界认为无法在晶圆上合成高品质单晶的单原子层氮化硼，但团队回归基础科学研究，在几微米的小面积中，观察到氮化硼在铜晶体表面可以整齐排序，看见突破契机。

最后历时2年期间，成功找到氮化硼分子沉积在铜晶体表面的物理机制，并应用到大面积晶圆尺寸上。这个困难度相当于将人以0.5米的间距，整齐排列在整个地球表面上。

虽然该技术使用到商业上，尚未有明确时程，但陈则安表示，氮化硼是很好的绝缘体、也是良好的散热材料，未来可以考虑应用到芯片的散热上。

这项计划由科技部“尖端晶体材料开发及制作计划”支持，投资期间已长达10年。科技部政务次长谢达斌也说，对台积电来说，基础研究也需要“超前部署”，此次产业界与学界联手合作，登上顶尖期刊，对双方都具指标性意义。