台积电携手阳明交大攻克二维晶体管技术难关，开启低功耗芯片新纪元

8月7日最新科技动态显示，台湾阳明交通大学与台积电联合研发团队在二维半导体材料应用领域实现重大突破。该团队创新性地开发出原子级界面调控技术，成功在晶体管微型化进程中维持其卓越的电气性能，这项突破性成果已正式发表于国际顶级期刊《自然·电子学》，为全球半导体产业注入新的发展动能。

据研究团队介绍，二维半导体材料因其仅由单原子层构成的特殊结构，展现出超越传统硅基材料的电学特性，被业界视为突破摩尔定律极限的关键候选材料。然而在实际生产过程中，超薄绝缘层与半导体层接触界面存在的晶格缺陷，会导致严重的电子散射现象，这成为制约晶体管性能提升的核心技术瓶颈。

针对这一难题，科研人员采用复合界面工程策略：首先在单层二硫化钼（MoS₂）半导体表面精准沉积超薄氧化铝（Al₂O₃）界面层，形成原子级平整的过渡界面；随后引入高介电常数氧化铪（HfO₂）作为栅介质层。这种双层结构设计有效抑制了界面缺陷，使晶体管在保持极低漏电流的同时，实现了载流子迁移率提升30%以上，开关比突破10⁸量级。

该技术突破具有双重战略意义：一方面通过优化界面质量显著提升了器件性能，另一方面为延续摩尔定律提供了新的技术路径。据行业分析师预测，这项成果有望在2025年后应用于台积电3nm以下先进制程，推动移动设备、物联网终端等场景的能效比实现质的飞跃。