【大纪元2024年01月15日讯】（大纪元记者侯骏霖台湾台北台北报导）科技发展飞速，半导体技术正面临巨大挑战，国科会15日表示，清华大学及中兴大学的专家组成跨领域研究团队，成功开发一项创新电子元件，只要以“光”充当钥匙开关，就能让元件在记忆体和电晶体双模式间自由切换，可望助攻AI及半导体制程发展。
由于电子元件越做越小，不断微缩的瓶颈就是硅材料的物理极限，因此提出新材料、新结构为半导体技术的新方向。
在国科会“Å世代前瞻半导体专案计划”及学门计划支持下，由清华大学电子所博士蔡孟宇、研发长邱博文教授、中兴大学物理系教授林彦甫、资工系教授吴俊霖等人组成的团队，首创新颖的2D双模式可重构电晶体（Dual-mode RFET），能利用光子控制电子元件在“记忆体”、“电晶体”2种模式之间自由切换功能。
邱博文表示，此元件在光照时可切换到“记忆体模式”，没有光照射时，元件则保持在“电晶体模式”，就像是被“上锁”一般，能够维持稳定的开关运算功能，这就像是同一个装置可以在需要时变成存储装置或是处理数据的工具。
邱博文说，光仍有其限制，未来将研发利用电子来启动，将更稳定；若不考虑光的限制，该元件能微缩到2奈米以下。他说，受限于半导体目前制程只能做到2奈米，二维电晶体也做得到2奈米，而且表现更稳定。
研究团队也指出，在“电晶体”模式下，它能够根据需要调整成不同类型的电晶体配置（N型或P型），从而实现从基本到复杂的各类逻辑闸单元，这对于简化现有电子元件的设计及能耗，建构更高效的电路和系统，以及处理复杂的计算任务非常重要。
在“记忆体”模式下，则模拟人脑的神经突触功能，特别在结合卷积神经网络的应用时，它能够有效的参与图像识别过程，大幅提升了处理复杂视觉任务的能力，也为人工智慧技术带来新的发展方向。
此外，这项研究未来将有机会利用大面积阵列化应用于半导体制程中，实现制程简化与效能提升，并且有望一举突破半导体微缩化的瓶颈限制。◇
责任编辑：陈真
