（中央社記者張璦台北13日電）國家同步輻射研究中心今天指出，在國科會、教育部支持下，由國輻中心、國立成功大學與淡江大學所組成的研究團隊，首創二維鐵電材料，並於4月16日在國際頂尖期刊「先進材料」（Advanced Materials）發表相關重要研究成果。
國輻中心表示，團隊首度在石墨烯上成功堆疊出「具有鐵電性的超薄六方氮化硼（h-BN）薄膜」，並證實其能穩定地切換電極極性，將為超小型、高效率電子元件的發展開啟全新可能，也為台灣在全球高度競爭的二維材料領域寫下嶄新的里程碑。
國輻中心說明，所謂「鐵電性」，就像材料內部具有一個可自由切換的電極性開關，能精確控制電流流向，尤其適合用於記憶體、感測器及低功耗運算裝置。
國輻中心指出，傳統鐵電材料通常具有較大的厚度，難以進一步微型化，這次研究團隊突破性地將鐵電性實現於僅原子層級厚度的二維材料h-BN，這種材料具備與石墨烯相似的超薄結構和高穩定性，卻因其天然對稱的晶體結構而難以自發產生鐵電性。
國輻中心表示，經成大教授吳忠霖團隊透過多年努力，採用「電漿輔助分子束磊晶技術（MBE）」，在碳化矽晶片上先成長高品質單晶石墨烯，再於其上逐層精準堆疊h-BN，並藉由在介面自然形成的摩爾紋（Moiré Pattern），誘導出具非對稱且可透過電場切換堆疊的極化結構；這項技術突破長久以來的技術瓶頸，更實現了晶圓級尺寸的擴充性與高度的穩定性。
國輻中心研究員鄭澄懋表示，團隊運用國輻中心的台灣光源（Taiwan Light Source, TLS）進行角解析光電子能譜（ARPES）量測，清楚觀測到不同層數h-BN與石墨烯異質結構中的能帶變化，而淡江大學教授薛宏中團隊的理論計算，則進一步驗證了非對稱鐵電堆疊結構的存在與特徵。
國輻中心指出，成大教授陳宜君進一步證實，此次開發出的超薄h-BN薄膜不僅能穩定控制極性，在極簡的元件架構下，亦能展現清晰的鐵電記憶特性，可望應用於超高速、低功耗的複雜矩陣—向量運算，成為次世代記憶體及AI晶片的重要基礎。
國輻中心表示，此外，由於h-BN與石墨烯、二硫化鉬（MoS₂）等其他二維材料具高度結構相容性，未來可透過堆疊式異質結構晶片的設計，推動台灣半導體及光電產業的重大技術革新。（編輯：翟思嘉）1140513
