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中國時報【洪欣慈╱台北報導】
信用卡、手機、電腦等生活大小數位用品都與電晶體息息相關,但傳統電晶體終將遇到瓶頸,成大物理系團隊開發出全電式「自旋電晶體」,能比傳統電晶體更省電、運算速度快上千倍甚至萬倍,將為半導體產業帶來突破性進展。研究成果目前已申請台灣專利,正布局美、韓專利。
成大物理系副教授陳則銘表示,傳統電晶體無論製程技術如何突破,以物理學來看,都不可能小於5奈米,目前電晶體平均每兩年縮小1倍,美國Intel、台灣台積電等半導體龍頭正研發16甚至14奈米的電晶體,以此來看,最快再10年傳統就會到達極限。
因此,20多年前有科學家提出新型「自旋電晶體」概念,但因磁性材料自旋注入效率低、和積體電路難結合,難有具體實現。
團隊跳脫過去思考,歷時1年研發出全電式的自旋電晶體,運用改變電壓操控自旋電子方向,取代原本概念中的鐵磁性材料,讓量子接觸點達成100%自旋注入,同時解決自旋相位干擾問題,成為全世界首顆可有效工作的自旋電晶體。
論文第一作者、成大物理碩士生何昇晉及莊博任說,研究過程中曾遇到撞牆期,一直得不到想要的科學數據,「很苦悶」,加上電晶體實驗過程中,外在環境只要有任何變動,如有人走過、手機響,都會失敗,只好改在晚上實驗,每天平均待在實驗室中12到14小時,最後終於成功。
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