成功合成高质量单晶的单原子层氮化硼

为了提升半导体硅芯片的效能，集成电路中的晶体管尺寸不断地微缩，目前即将达到传统半导体材料的物理极限。也就是说：当硅晶体管的电子通道不断地微缩，甚至达到三奈米以下时，电子便已无法在通道中有效传输。

为了解决晶体管微缩所面临的瓶颈，全球科学家不断地探索新的材料。经过多种尝试后，二维原子层半导体材料的厚度仅有 0.7 奈米，被视为目前已知解决晶体管微缩瓶颈的方案之一。然而，仅有原子层厚度的二维半导体要如何使电子在里面传输而不受邻近材料的干扰，便成为重要的关键技术。

六方氮化硼

单原子层的氮化硼（boron nitride , BN）只有一个原子厚度，是目前自然界最薄的绝缘层，也是被证明可以有效阻隔二维半导体不受邻近材料干扰的重要材料。然而，过去的技术一直无法在晶圆上合成高质量单晶的单原子层氮化硼。在本次研究中，台积电陈则安博士成功实现晶圆尺寸的单原子层氮化硼，并结合二维半导体，展示优异的晶体管特性。这个困难度相当于将人以小于 0.5 公尺的间距整齐排列在整个地球表面上，非常不容易。研究团队因此坦言，他们不仅专注于尖端技术的开发，也从基础科学的角度出发，找到氮化硼分子沉积在铜晶体表面的物理机制，才能达成晶圆尺寸单晶氮化硼的生长技术。

（左起）台积电陈则安博士、台积电李连忠处长、科技部谢达斌政务次长、交大张翼副校长、交大电子物理系张文豪教授、科技部自然司林敏聪司长。