半導體材料瓶頸重大突破　台灣跨國團隊登國際《科學》期刊

記者黃誌寬／新竹報導

台籍科學家李連忠博士(前中研院研究員)組成跨國研究團隊發展出單層二硫化鉬及單層二硒化鎢的完美P-N接面，可望進一步成功解決半導體元件製備的關鍵問題，未來可廣泛應用於極度微小化的電子應用，該項研究成果發表於最新一期國際頂尖期刊 《SCIENCE》中。

二硫化鉬是繼石墨烯 (註: 2010年物理學諾貝爾獎頒給發現單層石墨烯的英國物理學家們)之後，備受國際科學家關注的層狀材料，單層的二硫化鉬具有約1.9 eV 的直接能隙，以及極佳的電子遷移率 (移動速度)及開關比，可用於未來新型低耗能邏輯電路，將來極有可能取代目前使用的矽晶片做為下一世代的主要元件核心。

李連忠博士於2012年領先全球率先利用化學氣相沈積法發展出製備高品質二硫化鉬單層單晶，該成果確認了化學氣相沈積法技術的可靠性，為二硫化鉬及相關的無機二維材料電子學研究及應用奠定了材料基礎，被公認為是繼石墨烯之後，二維材料領域的重大突破。今年李連忠博士帶領位於沙烏地國王科技大學之研究小組、台灣中研院應科中心朱治偉研究員、交通大學電物系張文豪教授、交通大學材料系韋光華教授，以及日本AIST 的Suenaga 博士進行跨國大規模合作計畫，豐碩的研究成果，將有助於二硫化鉬等材料未來應用於2奈米半導體製程技術中。

研究工作中第一作者李明洋博士表示，三維的P-N接面包含二極體, 雷射, 光偵測器等，經過數十年的研究發展，目前已廣泛應用於日常生活中，包括LED照明、醫學、3C產品等，但是更低維度的二維完美P-N 接面則遲遲未有進展，這項研究首次報導如何有效控制二維接面的成長，不僅提供科學家新的基礎研究平台，而且極有潛力能應用於未來電子元件中。