晶片愈做愈小，電子從金屬進入半導體後究竟要走多遠，過去主要靠模型間接推算，現在竟可以「直接量」。國立台灣大學物理系特聘教授邱雅萍研究團隊研發「臨場剖面掃描穿隧顯微半導體檢測技術」，首次直接量測二維半導體電晶體接觸邊緣的載子轉移長度，實驗測得約2奈米，突破次世代晶片持續微縮的關鍵檢測瓶頸，研究成果刊登國際期刊「自然」（Nature）。團隊說明，電晶體要持續縮小，不能只縮短電子移動的通道，金屬與半導體之間的接觸區也必須同步微縮。其中「載子轉移長度」，簡單來說，就是電子從金屬進入半導體時，實際完成注入所需要的有效距離，直接影響接觸電阻及元件能否在極小尺寸下正常運作。請繼續往下閱讀... displayDFP('ad-PCIR1', 'pc'); displayDFP('ad-IR1', 'm'); 過去產學界主要使用傳輸模型（TLM），製作一系列不同接觸尺寸的元件，再從電性量測結果間接推算載子轉移長度。但這套方法的簡化假設已不完全適用二維半導體，使近年不同研究的估算結果甚至相差10倍以上。邱雅萍團隊累積近20年的剖面掃描穿隧顯微技術，這次把半導體元件整合進超高真空量測平台，在真空環境中將元件機械劈裂，露出乾淨剖面，同時維持元件通電運作，再用探針逐點掃描金屬與半導體交界處的電子結構。換句話說，過去是從外部數據「推算」電子注入距離，現在則能在元件實際運作時「直接量」。實驗結果顯示，以半金屬鉍（Bi）作為接觸金屬的單層二硫化鉬（MoS₂）電晶體，直接量得載子轉移長度約2奈米，明顯小於傳統TLM方法從同一元件推算出的9.25奈米，實證支持Bi/MoS₂接觸工程具有支援次世代技術節點的潛力。研究團隊也把這項技術應用在不同材料元件，均能直接量到相應的載子轉移長度，驗證技術具有跨材料通用性。研究由台大團隊領銜，並與台師大教授藍彥文、新加坡大學教授李連忠團隊合作，結合材料、元件、量測及理論研究，為先進半導體界面工程建立新的直接檢測工具。
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