（中央社記者陳至中台北3日電）長庚大學前瞻後矽異質材料中心主任童俊智與日本團隊合作，克服二維半導體瓶頸，成功在2吋晶圓上生長出單層硼碳氮（BCN）的p型半導體材料，為次世代晶片研發奠定基礎。
這項研究近日登上國際頂尖期刊Nature（自然），由長庚大學、台灣大學、陽明交通大學、中央研究院、以及日本東京大學多名學者共同合作。
童俊智今天在記者會上指出，這次成功開發出具備優異效能的晶圓尺度單原子層硼碳氮化物（BCN）p型二維半導體元件，效能超越「2031年國際元件與系統技術藍圖（IRDS）」所設定的高性能挑戰指標，為次世代晶片發展與商業化應用奠定重要基礎。
童俊智表示，二維半導體被視為後摩爾時代與3D單晶積體電路的3D材料平台。然而業界長期面臨「高效能、高穩定度且可大面積製備之p型半導體」極度匱乏的困境。多數二維材料容易呈現n型或雙極性傳輸，p型材料則常受限於載子散射、穩定性不足、製程相容性不佳與晶圓尺度均勻性不足，成為發展低功耗互補式電子元件的核心瓶頸。
研究團隊這次的突破，並非仰賴昂貴且複雜的製程技術，而是從基礎化學原理出發。他們透過前驅物工程，設計以單甲基胺硼烷（MMAB）與氨硼烷（AB）組成的雙前驅物系統，精確調控硼、碳、氮原子在表面反應過程中的釋放時序與鍵結路徑，成功克服傳統BCN材料合成中碳原子容易析出並形成石墨烯相、難以均勻整合至氮化硼晶格的難題。
研究團隊期盼未來整合p型BCN與n型二維半導體，形成互補式二維電子元件，進一步應用於3D單晶整合、低功耗邏輯電路、先進封裝與後摩爾世代的人工智慧硬體。
今天記者會上，被問及新的材料可否取代傳統矽材料，童俊智低調地說，研究團隊所能做的是提供創新，能否整合進製程中，則要「留給科技大廠幫我們解讀」。（編輯：李亨山）1151103